一种支撑装置、垂直引射系统和垂直引射系统的安装方法
本发明涉及火箭发动机高空模拟试验技术领域，具体涉及一种支撑装置、垂直引射系统和垂直引射系统的安装方法。支撑装置，包括：固定支撑层，适于与地面紧固连接；补偿支撑层，固定安装在固定支撑层的顶部，补偿支撑层包括弹簧组件和缓冲组件，弹簧组件适于在受压时整体收缩，并在压力解除时恢复；安装支撑层，安装在补偿支撑层顶部，安装支撑层背离补偿支撑层的一侧设置有支撑工位。通过弹簧组件收缩来补偿引射装置的热伸长，同时在形变过程中令缓冲组件减缓变速度和局部形变幅度，能提升运载火箭发动机高空模拟试验在垂直设置的引射系统内进行时的稳定性，避免热应力导致的引射装置损毁或倾倒事故的发生。
发明专利
CN202311585699.8
2023-11-24
CN117685134A
2024-03-12
F02K9/96(2006.01)
北京航天试验技术研究所
孔凡超;张家仙;朱子勇;夏伟;王成刚;李广武;王占林;赵晋平;魏仁敏
100074 北京市丰台区云岗田城中里1号
北京三聚阳光知识产权代理有限公司
王晨
北京;11
1.一种支撑装置，其特征在于，包括： 固定支撑层，适于与地面紧固连接； 补偿支撑层，固定安装在所述固定支撑层的顶部，所述补偿支撑层包括弹簧组件和缓冲组件，所述弹簧组件适于在受压时整体收缩，并在压力解除时恢复，所述缓冲组件适于在所述弹簧组件变形时减缓所述弹簧组件的变形速度； 安装支撑层，安装在所述补偿支撑层顶部，所述安装支撑层背离所述补偿支撑层的一侧设置有支撑工位，用于安装引射装置。 2.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述安装支撑层包括平行设置的多个支撑立板(8)，相邻的所述支撑立板(8)之间安装有加强肋板(9)。 3.根据权利要求2所述的支撑装置，其特征在于，多个所述支撑立板(8)的高度沿弧形路径依次降低，所述支撑立板(8)背离所述补偿支撑层的一边为内凹的弧形边。 4.根据权利要求1至3任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述缓冲组件包括安装壳体和黏性填充件，所述黏性填充件填充设置在所述安装壳体的内腔中，所述弹簧组件两端均安装在所述安装壳体内。 5.根据权利要求1至3任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述弹簧组件包括多个弧形弹簧(5)，多个所述弧形弹簧(5)之间呈阵列状间隔排列。 6.根据权利要求1至3任一项所述的支撑装置，其特征在于，引射射装置工作过程中的热伸长量与所述弹簧组件的总弹性系数的乘积小于等于引射装置重量的预设倍数，并且所述弹簧组件最大弹性变形范围为引射装置重量的第二预设倍数与与所述弹簧组件的弹性系数的比值。 7.根据权利要求1至3任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述固定支撑层与所述补偿支撑层之间以及所述补偿支撑层与所述安装支撑层之间均安装有定位板(14)，一对所述定位板(14)之间安装有导向柱(15)，所述导向柱(15)一端固定安装在其中一个所述定位板(14)上，另一端与另一所述定位板(14)滑动配合，所述导向柱(15)与所述定位板(14)相对滑动的方向与所述补偿支撑层的变形方向相同。 8.根据权利要求7所述的支撑装置，其特征在于，至少一个所述定位板(14)上设置有导向孔，所述导向柱(15)与所述导向孔滑动配合。 9.根据权利要求8所述的支撑装置，其特征在于，所述导向柱(15)穿过所述导向孔后，与定位螺栓螺纹配合拧紧，以对所述弹簧组件施加预压紧力。 10.根据权利要求1至3任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述固定支撑层包括多个竖直设置的支撑立柱(1)，相邻的所述支撑立柱(1)之间至少安装有一根支撑横梁(2)，所述支撑横梁(2)与所述支撑立柱(1)垂直。 11.一种垂直引射系统，其特征在于，具有权利要求1至10任一项所述的支撑装置，还包括： 引射装置，安装在安装支撑层的支撑工位上，所述引射装置周围沿周向间隔安装有多组固定支撑件，所述固定支撑件倾斜设置，所述固定支撑件一端与所述引射装置固定连接，另一端适于与地面固定配合； 真空舱体(16)，安装在所述引射装置顶部，所述真空舱体(16)内部适于安装火箭发动机。 12.根据权利要求11所述的垂直引射系统，其特征在于，所述引射装置包括转弯段(24)和垂直延伸段(25)，所述转弯段(24)抵接安装在所述支撑工位上，所述支撑工位与所述转弯段(24)的外形相适配，所述垂直延伸段(25)安装在所述转弯段(24)与所述真空舱体(16)之间，所述垂直延伸段(25)沿竖直方向设置。 13.一种垂直引射系统的安装方法，其特征在于，包括以下步骤： 在真空舱体对应的地面预定位置处安装权利要求1至10任一项所述的支撑装置，对补偿支撑层施加预压紧力以整体收缩，以使真空舱体与支撑装置之间预留充足的安装空间； 将引射装置吊起，使得引射装置与支撑工位对齐后，将引射装置与真空舱体对准并固定连接； 释放所述预压紧力，令补偿支撑层恢复至使所述支撑工位与引射装置支撑稳定。 14.根据权利要求13所述的垂直引射系统的安装方法，其特征在于，所述对补偿支撑层施加预压紧力的步骤包括：拧紧定位螺栓使得一对定位板之间的间距减小。