本发明专利技术属于火箭发射系统地面设备工程应用领域，公开了一种用于喷水降噪的大型喷嘴支撑结构。该大型喷嘴支撑结构包括大型喷嘴、带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍、大型喷嘴对接法兰、喷水竖直主输送管、竖直主输送管环向固定支撑腿、供水柔性软管对接法兰、供水柔性软管、大型喷嘴三角支撑、喷水竖直主输送管固定三角支撑、竖直主输送管侧向固定支撑柱。本发明专利技术通过供水柔性软管、环向焊接固定支撑腿、带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍、大型喷嘴三角支撑、喷水竖直主输送管固定三角支撑、竖直主输送管侧向固定支撑柱等结构在立体空间巧妙的组合连接和应用，确保了大型喷嘴在大流量喷水以及火箭燃气动压载荷作用下的稳定支撑。箭燃气动压载荷作用下的稳定支撑。箭燃气动压载荷作用下的稳定支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种用于喷水降噪的大型喷嘴支撑结构
[0001]本专利技术涉及喷水降噪的大型喷嘴支撑结构，用于卫星发射中心发射平台对火箭高温燃气尾焰进行喷水降噪用的大型喷嘴进行空间支撑使用，属于火箭发射系统地面设备工程应用领域。
技术介绍
[0002]运载火箭发射过程中,高温燃气射流引发的气动噪声可达到170dB以上,对运载火箭上仪器和人员载荷、结构以及地面设施造成巨大危害。在火箭点火时向火箭发动机燃气射流场中喷水是最有效的降温降噪方案,冷却水雾化后形成细小的水滴,与高温燃气接触并迅速汽化，起到燃气冷却并吸收噪声得效果。喷水抑制火箭射流噪声的方法在国外早已得到广泛应用,美国主要喷水降噪技术方案已由20世纪60年代当初集中于导流槽附近单级喷水发展至两级喷水，分别设置于导流槽附近及发射平台附近；近些年猎鹰重型运载火箭喷水降噪系统则在时序控制自动喷水技术方面进一步开展了相关研究，实现了运载火箭起飞达到二级喷水装置的喷嘴高度时喷水水幕同步抵达高温燃气流区域的效果。阿里安5运载火箭发射采用四级喷水方式：一级喷水装置位于发射平台台面导流孔附近；二级喷水装置与三级喷水装置分置发射平台两侧，高度上相对错位；四级喷水装置位于靠近发射平台的导流槽口附近。
[0003]而我国在2016年的投入海南文昌发射场首次采用二级喷水降噪技术；而新建的某智慧发射场采用了创新型的二级喷水系统，一级喷水装置位于发射平台台面和导流槽口附近，二级喷水采用“时序+起飞信号”相结合自动控制喷水技术，系国内发射台首次采用大型喷嘴进行空间立体大流量水幕喷水技术。其中，大型喷嘴单根喷水流量达到2t/s以上，喷前约压力0.6MPa，喷嘴安装高度达7m，喷嘴重量约700kg，喷水主管路DN600，喷嘴喷水过程喷射的反作用力达到54000N,倾覆力矩达到378000N
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m，发射台的燃气压力载荷高达600kPa，喷水主管路振动量级达到了20g以上；大型喷嘴的支撑结构除了要满足各工况力载荷外，同时要消除喷水阀门开关下的水击振动载荷以及火箭燃气射流高频振动传递，同时要满足喷嘴更换和密封检修使用，因此需要设计一套合理的支撑结构作为大型喷嘴的支撑使用。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的在于提供了一种用于喷水降噪的大型喷嘴支撑结构，可以用于发射平台喷水降噪的大型二级喷嘴空间支撑结构。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]大型喷嘴支撑结构包括带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍2、大型喷嘴对接法兰3、喷水竖直主输送管4、竖直主输送管环向固定支撑5、供水柔性软管对接法兰6、供水柔性软管7、大型喷嘴三角支撑8、喷水竖直主输送管固定三角支撑9、竖直主输送管侧向固定支撑柱10几部分；供水柔性软管7与位于其上方的竖直主输送管4通过供水柔性软管对接法兰6连接，喷水竖直主输送管4与位于其上方的大型喷嘴1通过大型喷嘴对接法兰3连接，喷水竖直
主输送管4的下方通过四根竖直主输送管环向固定支撑腿5垂直于地面竖立固定；竖直主输送管侧向固定支撑柱10分为两个，其底板与地面进行焊接固定，且竖立在喷水竖直主输送管4一侧；带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍2通过螺栓连接包裹在大型喷嘴1外围，带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍2外壁与大型喷嘴三角支撑8采用焊接连接；大型喷嘴三角支撑8焊接固定在两个竖直主输送管侧向固定支撑柱10之间，从而将大型喷嘴1和竖直主输送管侧向固定支撑柱10固定连接，两个喷水竖直主输送管固定三角支撑9的三角结构分别与竖直主输送管侧向固定支撑柱10和喷水竖直主输送管4的上部和下部对应位置焊接。
[0007]进一步地，供水柔性软管7能有效吸收底部供水阀门开/关时产生的瞬时水击和振动，同时减弱火箭燃气振动通过管路往阀门方向传递。
[0008]进一步地，竖直主输送管环向固定支撑腿有4个，采用反“L”型结构，环向设置在喷水竖直主输送管4下方四周，一端与地面焊接，另一端与喷水竖直主输送管焊接，起到支撑喷水竖直主输送管、且均匀平衡喷水和燃气力载荷。
[0009]进一步地，带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍2通过螺栓将两块半圆形抱箍连接起来，起到传递大型喷嘴喷水反推力、隔振、更换拆卸等功能。
[0010]进一步地，隔振塑料垫采用耐高温四氟乙烯，位于半环抱箍2内壁面上。
[0011]进一步地，大型喷嘴三角支撑8将带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍2和竖直主输送管侧向固定支撑柱10焊接固定连接，三角结构起到稳定传递大型喷嘴反推力。
[0012]进一步地，两个喷水竖直主输送管固定三角支撑9采用上下两层三角刚性稳定与竖直主输送管侧向固定支撑柱10焊接连接，起到对喷水竖直主输送管支撑以及力载荷三角刚性稳定传递作用。
[0013]进一步地，竖直主输送管侧向固定支撑柱10采用圆柱型直管段且其底板焊接在固定地基上，能至上而下传递力载荷到地基上，同时对称侧向布置可以有效分解和平衡大型喷嘴喷水、燃气在起飞各阶段正压、负压下不同空间方向的力载荷。
[0014]大流量冷却水依次通过供水柔性软管、喷水竖直主输送管、大型喷嘴后喷射而出，喷射到发射台上方及火箭发动机下方高温燃气进行冷却降噪，所设计支撑结构起到对大型喷嘴支撑固定作用。
[0015]本专利技术的突出优点：通过供水柔性软管、环向焊接固定支撑腿、带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍、大型喷嘴三角支撑、喷水竖直主输送管固定三角支撑、竖直主输送管侧向固定支撑柱等结构在立体空间巧妙的组合连接和应用，确保了大型喷嘴在大流量喷水以及火箭燃气动压载荷作用下的稳定支撑。
[0016]本专利技术的效果：该支撑结构在单根管路、全系统历次喷水调试以及火箭型号飞行任务中，系统的结构强度很好的保证着喷水和火箭起飞过程中大型喷嘴安装牢固性和稳定性，并将在后续飞行任务中继续发挥作用；该结构的应用使得国内发射台首次采用大型喷嘴进行空间立体大流量水幕喷水技术得以实现。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的结构图。1为大型喷嘴，2为带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍，3为大型喷嘴对接法兰，4为喷水竖直主输送管，5为竖直主输送管环向固定支撑腿，6为供水柔性软管对接法兰，7为供水柔性软管，8为大型喷嘴三角支撑，9为喷水竖直主输送管固定三角支
撑，10为竖直主输送管侧向固定支撑柱。
具体实施方式
[0018]下面结合附图说明和具体实施方式对本专利技术作详细说明。
[0019]由附图1所示，本专利技术用于喷水降噪的大型喷嘴支撑结构包括带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍2、大型喷嘴对接法兰3、喷水竖直主输送管4、竖直主输送管环向固定支撑5、供水柔性软管对接法兰6、供水柔性软管7、大型喷嘴三角支撑8、喷水竖直主输送管固定三角支撑9、竖直主输送管侧向固定支撑柱10等几部分。
[0020]冷却水依次通过供水柔性软管7、喷水竖直主输送管4、大型喷嘴1后喷射而出，供水柔性软管7与位于其上方的竖直主输送管4通过供水柔性软管对接法兰6连接，喷水竖直主输送管4与位于其上方的大型喷嘴1通过大型喷嘴对接法兰3连接，喷水竖直主输送管4的下方通过四根竖直主输送管环向固定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于喷水降噪的大型喷嘴支撑结构，其特征在于，所述的支撑结构包括带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍(2)、大型喷嘴对接法兰(3)、喷水竖直主输送管(4)、竖直主输送管环向固定支撑(5)、供水柔性软管对接法兰(6)、供水柔性软管(7)、大型喷嘴三角支撑(8)、喷水竖直主输送管固定三角支撑(9)、竖直主输送管侧向固定支撑柱(10)几部分；供水柔性软管(7)与位于其上方的竖直主输送管(4)通过供水柔性软管对接法兰(6)连接，喷水竖直主输送管(4)与位于其上方的大型喷嘴(1)通过大型喷嘴对接法兰(3)连接，喷水竖直主输送管(4)的下方通过四根竖直主输送管环向固定支撑腿(5)垂直于地面竖立固定；竖直主输送管侧向固定支撑柱(10)分为两个，其底板与地面进行焊接固定，且竖立在喷水竖直主输送管(4)一侧；带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍(2)通过螺栓连接包裹在大型喷嘴(1)外围，带隔振塑料垫可拆卸半环抱箍(2)外壁与大型喷嘴三角支撑(8)采用焊接连接；大型喷嘴三角支撑(8)焊接固定在两个竖直主输送管侧向固定支撑柱(10)之间，从而将大型喷嘴(1)和竖直主输送管侧向固定支撑柱(10)固定连接，两个喷水竖直主输送管固定三角支撑(9)的三角结构分别与竖直主输送管侧向固定支撑柱(10)和喷水竖直主输送管(4)的上部和下部对应位置焊接。2.根据权利要求1所述的大型喷嘴支撑结构，其特征在于，供水柔性软管(7)能有效吸收底部供水阀门开/关时产生的瞬时水击和振动，同时减弱火...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊林，梁怀喜，唐小松，王海峰，陈丹，马利亚，苗朝阳，石奇玉，刘松，季会媛，牛丽，李欣，田亚雄，郝云哲，
申请(专利权)人：北京航天试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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