火箭发动机地面点火试验系统、方法、终端设备及介质

文档序号:1768766 发布日期:2019-12-03 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 火箭发动机地面点火试验系统、方法、终端设备及介质 (Rocket engine ground firing system, method, terminal device and medium ) 是由 申力夫 陈伟 马超 舒畅 于 2019-08-22 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种火箭发动机地面点火试验系统、方法、终端设备及介质。其中试验系统,包括点火试验工装、用于模拟火箭上控制设备的综控机、通过预埋电缆与综控机信号连接的综合控制单元、用于采集信号的测控设备;点火试验工装包括L型测试台、位于测试台上的推力小车和设置在测试台上的高架滑轨;用于测试的发动机固定在推力小车上;用于测试的分离系统安装在发动机的后裙上;分离系统可滑动地与高架滑轨上的滑轨连接;综控机通过综合控制电缆与发动机和分离系统信号连接,综控机上配置有发动机所要应用的火箭的控制时序一致的控制程序;本申请增加了试验的测试覆盖性,可以进一步应用于发动机点火试验中。(This application discloses a kind of rocket engine ground firing system, method, terminal device and media.Wherein pilot system, the comprehensive control machine that equipment is controlled including fire trial tooling, on simulated rocket, comprehensively control unit, the measuring and controlling equipment for acquiring signal being connect by pre-buried cable with comprehensive control machine signal;Fire trial tooling includes L-type testboard, the thrust trolley on testboard and the high frame sliding track being arranged on testboard;Engine for test is fixed on thrust trolley;Separation system for test is mounted on the rear skirt of engine;Separation system is slideably connect with the sliding rail on high frame sliding track;Comprehensive control machine is connect by Separated-screening comprehensive control cable with engine and separation system signal, be configured on comprehensive control machine engine rocket to be applied the consistent control program of control sequential;The application increases the test coverage of test, can further apply in engine ignition test.)

火箭发动机地面点火试验系统、方法、终端设备及介质

技术领域

本公开一般涉及火箭点火试验技术领域,具体涉及火箭发动机地面点火试验系统、方法、终端设备及介质。

背景技术

现有用于火箭发射的固体发动机地面点火试验方法中将参试产品分为两部分:1、发动机系统,包括点火发动机和分离系统;点火发动机作为试验主要对象,试验主要目的为获得其相关性能指标,分离系统主要验证发动机分离时序;2、地面产品,包括控制系统和测试系统。控制系统一般采用专用程序控制发动机及分离系统工作,测试系统主要作用为采集发动机性能数据。

当前试验方法中地面控制系统一般采取通用程序在时序控制设备上对发动机系统工作进行控制,只针对发动机的性能参数和工作分离时序进行试验验证;当发动机应用在其将要应用的火箭发射的时候,还是会出现由于工作时序和测试时候不一致的原因,出现发动机失效的情况,影响火箭整箭的运行。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种火箭发动机地面点火试验系统、方法、终端设备及存储介质。

第一方面,本申请提供一种火箭发动机地面点火试验系统,包括点火试验工装、用于模拟火箭上控制设备的综控机、通过预埋电缆与所述综控机信号连接的综合控制单元、用于采集信号的测控设备;

所述点火试验工装包括L型测试台、位于测试台上的推力小车和设置在测试台上的高架滑轨;用于测试的发动机固定在所述推力小车上;用于测试的分离系统安装在所述发动机的后裙上;所述分离系统可滑动地设置在所述高架滑轨上;

所述综控机通过综合控制电缆与所述发动机和分离系统信号连接,所述综控机上配置有所述发动机所要应用的火箭的控制时序一致的控制程序;

所述综控机配置用于,根据所述控制程序在接收到所述综合控制单元发出的点火指令后,依次控制所述分离系统点火分离和控制所述发动机点火;

所述测控设备与所述发动机内的传感器信号连接。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述发动机前端连接有推力转接架;所述推力转接架与所述测试台的竖直侧壁之间设置有推力传感器;所述推力传感器与所述测控设备信号连接。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述分离系统包括固定在所述发动机的后裙上的尾段、与所述尾段固定连接的滑动小车;所述滑动小车与所述高架滑轨可滑动连接。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述综控机与所述综合控制单元之间设置有转接盒。

第二方面,本申请提供一种如上述的火箭发动机地面点火试验系统的试验方法,包括以下步骤:

接收所述综合控制单元通过所述预埋电缆发送的点火指令;

根据所述发动机所要应用的火箭的控制时序发出控制指令,具体包括:

向所述分离系统发出分离点火指令,

向所述分离系统发出上端面分插电分指令,

同时向所述发动机发送点火指令和向所述综合控制单元发送时统信号;由测控设备采集发动机内的传感器的信号。

第三方面,本申请提供一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述火箭发动机地面点火试验系统的试验方法的步骤。

第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述火箭发动机地面点火试验系统的试验方法的步骤。

本申请提供的技术方案,通过在发动机点火测试中,给需要做点火测试的发动机配备专有的综控机,该综控机上配置有所述发动机所要应用的火箭的控制时序一致的控制程序;因此在实验阶段,地面控制系统是采用整箭原状态电气系统进行控制的,可在考核发动机性能参数和工作分离时序的基础上,进一步考核包括整箭综控机状态,电缆网状态,控制程序正确性等,增加了试验的测试覆盖性;试验方法应用范围广,可以进一步应用于发动机点火-燃气舵联合试车试验,发动机点火-柔性喷管联合试车等试验中。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本申请第一种实施例的原理框图;

图2为本申请第一种实施例中点火试验工装的结构示意图;

图3为本申请第二中实施例的流程图;

图4为本申请第三种实施例的原理框图。

图中标号:

10、点火试验工装;20、综控机;30、综合控制单元;31、第一控制电源;40、发动机;50、分离系统;11、测试台;12、推力小车;60、综合控制电缆;41、推力转接架;42、推力传感器;51、尾段;52、前锋头模拟件;53、固定工装;54、导向轮;21、第二控制电源;32、预埋电缆;55、高架滑轨;80、测控设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一

请参考图1为本申请第一种实施例中一种火箭发动机地面点火试验系统的原理框图,该系统包括点火试验工装10、用于模拟火箭上的控制设备的综控机20、通过预埋电缆32与所述综控机20信号连接的综合控制单元30,综合控制单元30模拟的是火箭发射的测控室内的地面控制端,测控室内设有给综合控制单元30供电的第一控制电源31;测控室内还设有测控设备80,测控设备80是用于采集发动机点火试验中信号的设备,在此不赘述,发动机内各个传感器的信号通过线缆合并到预埋电缆32中后与测控设备80连接;综控机20设置在一个测试间,靠近试验场地设置,测试间内设有给综控机供电的第二控制电源21;

如图2所示,所述点火试验工装10包括L型测试台11、位于测试台11上的推力小车12和设置在测试台11上的高架滑轨55;用于测试的发动机40固定在所述推力小车12上;用于测试的分离系统50安装在所述发动机40的后裙上;所述分离系统可滑动地与所述高架滑轨55连接;

所述综控机20通过综合控制电缆60与所述发动机40和分离系统50信号连接,所述综控机20上配置有所述发动机40所要应用的火箭的控制时序一致的控制程序。

所述综控机20配置用于,根据所述控制程序在接收到所述综合控制单元发出的点火指令后,依次控制所述分离系统50点火分离和控制所述发动机40点火,在收到点火指令后,综控机不仅通过综合控制电缆向所述发动机40和分离系统50发出控制指令该部分和箭上的功能一致,不赘述。

如图2所示,所述发动机40前端连接有推力转接架41;所述推力转接架41与所述测试台11的竖直侧壁之间设置有推力传感器42;所述推力传感器42与所述测控设备80信号连接,用于感应发动机点火中产生的压力大小。

如图2所示,在本实施例中,所述分离系统50包括固定在所述发动机40的后裙上的尾段51、与所述尾段51固定连接的滑动小车52;滑动小车52的侧壁设有固定工装53,固定工装53的底部安装有导向轮54;导向轮54与所述高架滑轨55可滑动连接。高架滑轨55和滑动小车可以保证尾段被炸开后分离的部分可以沿着高架滑轨55有序移出,而不至于乱飞。分离系统50采用专有工装,可模拟分离工况,保证分离工作校验的有效性。

本申请的上述试验系统,还可更换与发动机后裙连接的部件以适用于不同的试验目的,比如用于发动机点火-燃气舵联合试车试验和发动机点火-柔性喷管联合试车等试验中,因此本实验装置的应用广泛。

在本实施例中,预埋电缆32上设有转接盒70,可保证综控机信号与综合控制单元信号传输的稳定性,同时也可以给综控机和综合控制单元不同接线口提供插接转换头。

实施例二

如图2所示为本申请的第二种实施例的流程图,本实施例基于实施例一中的火箭发动机地面点火试验系统的试验方法,包括以下步骤,下述步骤缺省的主语为综控机:

s10、接收所述综合控制单元通过所述预埋电缆发送的点火指令;

根据所述发动机所要应用的火箭的控制时序发出控制指令,具体包括:

s20、向所述分离系统发出分离点火指令,分离系统50在接收到分离点火指令后,即将尾段内的分离火工品点燃,尾段51被炸开;

s30、向所述分离系统发出上端面分插电分指令;上端面分插电分指令在分离点火指令发出后即发出,分离系统接收到该信号后,分离系统上的分离段与留下部分连接的电缆上的插接件即断开;

s40、同时向所述发动机发送点火指令和综合控制单元发送时统信号;由测控设备采集发动机内的传感器的信号。时统信号和点火指令同时发出可以保证综合控制单元有效地监测发动机点火后的各项参数,保证点火试验数据和点火试验动作的时间统一性。发动机在收到点火指令后即点火,炸开后的分离系统在发动机喷流作用下沿滑轨远离发动机,完成分离,远离发动机工作范围。

在上述过程中,综控机完全按照发动机在火箭上的工作时序来点火,保证了发动机的试验过程和其实际工作过程完全一致,保证了试验的有效性。

本申请的上述技术方案,使得发动机在性能测试阶段完全与其工作的火箭的工作时序吻合,保证了测试结果的有效性。

实施例三:

本实施例提供一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项目所述的无埋点插码数据处理方法的步骤。如图4所示,终端设备例如为计算机,计算机系统包括中央处理单元(CPU)501,其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至I/O接口505:包括键盘、鼠标等的输入部分506;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分;包括硬盘等的存储部分508;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器510上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地,根据本发明的实施例,上文参考流程图1至图2描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本发明的实施例一包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)501执行时,执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是,本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例二的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现,所描述的单元也可以设置在处理器中。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中,例如,可以描述为:一种处理器包括第一生成模块、获取模块、查找模块、第二生成模块及合并模块。其中,这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定,例如,输入模块还可以被描述为“用于在该基础表中获取多个待探测实例的获取模块”。

作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时,使得该电子设备实现如上述实施例中所述的无埋点插码数据处理方法。

例如,所述电子设备可以实现如图3中所示的:s10、接收所述综合控制单元通过所述预埋电缆发送的点火指令;根据所述发动机所要应用的火箭的控制时序发出控制指令,具体包括:s20、向所述分离系统发送分离点火指令;s30、向所述分离系统发动上端面分插电分指令;s40、向所述发动机发送点火指令和时统信号;s50、实时通过综合控制电缆接收发动机和分离系统的信号。

应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

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