【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火箭发动机，具体涉及一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构。
技术介绍
1、火箭发动机燃烧室与喷管的性能验证至关重要，强动载试验是技术研发过程中的关键环节之一。火箭发动机燃烧室和喷管的强动载试验装置采用高压空气与含能介质联合驱动，由高压空气提供初始动力，通过含能介质燃烧或者爆炸进一步释放能量，协同工作精准模拟火箭发动机在启动、实际运行中面临的强动载环境，包括极端复杂的压力、温度、速度等。
2、在火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置中，瞬间爆发的能量会造成力的大小和方向具有高度的不确定性和复杂性，可能来自多个方向的冲击。强动载环境试验装置为脉冲型装备，需要采用膜片控制流动条件建立。目前，现有膜片结构通常采用单层或多层膜结构，这类膜片结构在破膜过程中，膜片的破膜压力界限会受到压力波动影响而存在较宽范围，难以精确控制破膜的时机，从而难以与强动载试验的时序相匹配，影响实验结果。
3、因此，现有膜片结构因其极限承载压力受压力冲击波动影响而难以精确控制破膜时间，从而导致破膜过程难以与强动载试验的时序相匹配。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，以解决现有技术中因常规膜片的极限承载压力受压力冲击波动影响而难以精确控制破膜时间，从而导致破膜过程难以与强动载试验的时序相匹配的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
3、一种火箭发动机燃烧室和
4、膜片，设置在试验装置的高压喷管和燃烧室之间，用于提供压力承载；
5、钢丝绳，以固定旋转角度交叉分布在所述膜片的负压侧，以分担所述膜片的压力载荷；
6、剪切器，环绕分布在所述膜片的负压侧边缘，用于切断所述钢丝绳；
7、其中，在所述膜片的负压侧设置有多条浅槽，各所述浅槽固定旋转角度交叉分布，所述钢丝绳分布在浅槽内，所述钢丝绳在高压喷管达到设定充气压力后，所述剪切器切断所述钢丝绳，以释放载荷使气压沿所述浅槽破开所述膜片。
8、作为本专利技术的一种优选方案，所述膜片由金属薄膜冲压而形成曲面结构，所述膜片的外弧面位于负压侧，其内弧面位于正压侧。
9、作为本专利技术的一种优选方案，所述膜片包括弧面膜和环形膜，所述弧面膜和所述环形膜由所述膜片冲压形成；
10、所述环形膜固定在高压喷管和燃烧室之间，所述弧面膜的内弧面朝向高压喷管，且其外弧面朝向燃烧室；
11、其中，所述浅槽形成于所述环形膜的外弧面上。
12、作为本专利技术的一种优选方案，在所述膜片的两侧分别设置有第一法兰和第二法兰，所述膜片上具有孔位以匹配所述第一法兰和所述第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰分别对接高压喷管和燃烧室，以将所述膜片固定在高压喷管和燃烧室之间；
13、其中，各所述钢丝绳的端部以及各所述剪切器均固定在所述第二法兰内壁上，且各所述钢丝绳均穿过对应所述剪切器的剪切部。
14、作为本专利技术的一种优选方案，在所述第二法兰的内壁上设置有卡槽，且在所述钢丝绳的端部设置有卡销，所述卡销插入所述卡槽内固定，以拉紧所述钢丝绳。
15、作为本专利技术的一种优选方案，所述卡槽的槽口朝向所述第一法兰，在所述卡槽的槽内壁上贯穿设置有第一条形口，且所述第一条形口与所述槽口接通；
16、其中，在所述卡销插入所述卡槽内之后，所述钢丝绳通过所述第一条形口伸出所述卡槽，且在所述第一法兰和所述第二法兰连接后，所述卡销被抵紧固定在所述卡槽内。
17、作为本专利技术的一种优选方案，在所述卡槽内设置有隔板，所述卡槽被所述隔板分隔形成内室和外室，所述卡销安装在所述外室内；
18、在所述隔板上具有第二条形口，所述第二条形口与所述第一条形口对齐，且所述钢丝绳通过所述第一条形口和所述第二条形口伸出所述卡槽；
19、所述剪切器的剪切部位于所述内室内，且所述钢丝绳位于所述内室内的一段穿过所述剪切器的剪切部。
20、作为本专利技术的一种优选方案，在所述第二法兰的外部设置有环形槽，在所述环形槽的槽壁上设置有多个装配口，且各所述装配口分别连通各所述卡槽的所述内室；
21、各所述剪切器环绕安装在所述环形槽内，且所述剪切器安装在所述装配口处，以封堵所述装配口并将其剪切部置于所述内室内。
22、作为本专利技术的一种优选方案，所述第一法兰和所述第二法兰上均设置有预装孔和连接孔，所述膜片上形成有匹配所述预装孔的孔位；
23、其中，所述第一法兰和所述第二法兰通过所述连接孔分别连接高压喷管和燃烧室，所述第一法兰和所述第二法兰通过所述预装孔将所述膜片预装固定。
24、作为本专利技术的一种优选方案，在所述第一法兰和所述第二法兰的两侧均设置有密封垫，抵接所述第二法兰和所述膜片的所述密封垫形成有曲面，且所述曲面位于所述密封垫的内壁边缘，并靠近所述膜片的负压侧。
25、本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
26、本专利技术采用分担载荷和释放载荷的方式，通过在膜片的负压侧设置以固定旋转角度交叉分布钢丝绳，分担承载膜片上的承载负荷，从而提升膜片的承载压力极限以在达到精确气体状态后破膜，且配合切断钢丝绳释放载荷冲击膜片破膜，实现精确控制破膜时机与强动载试验的时序匹配，提高试验结果的准确性。
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1.一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
9.根据权利要求4所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其
...【技术特征摘要】
1.一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种火箭发动机燃烧室和喷管强动载试验装置的膜片结构，其特征在于，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：韩桂来，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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