【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火箭发动机高空模拟试验，具体涉及一种隔热屏及具有其的火箭发动机高空模拟试验装置。
技术介绍
1、火箭发动机的高空模拟试验是火箭发动机必须进行的一项地面试验，高空模拟试验是在地面试验设备中创造一个近似高空条件的环境，使火箭发动机在这个环境里工作，进行其性能、可靠性及工作寿命等各种试验。
2、在火箭发动机高空模拟试验时，大面积比发动机喷管常常采用单壁喷管，喷管采用辐射冷却结构，试验过程中表面最高温度能够达到1000℃以上。当该类型的发动机在真空舱内长时间热试车时，真空舱内在发动机喷管的热辐射作用会不断升温，为了保证真空舱内的设备能够在高温环境下正常运行，需要采取措施对真空舱及真空舱内的电缆、传感器等关键组件进行防护。现有技术中，通常采用注水冷却的方式对发动机喷管进行降温处理。然而，在远高于水的沸点的高温环境下注水降温效率极低，影响火箭发动机高空模拟试验的试验效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种隔热屏及具有其的火箭发动机高空模拟试验装置，以解决现有技术中发动机高空模拟试验的试验效率偏低的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种隔热屏，用于火箭发动机高空模拟试验装置，隔热屏适于套设安装在发动机喷管外，隔热屏包括多组隔热单元，多组隔热单元围合形成筒状结构；
3、隔热单元包括：
4、隔热侧板，其上固定安装有冷却管，冷却管用于流通冷却介质；
5、隔热顶板，固定安装在隔热侧板顶部，隔热顶板与隔热侧板垂直
6、隔热底板，固定安装在隔热侧板底部，隔热底板朝向隔热侧板的内侧面方向延伸，和/或，隔热底板朝向隔热侧板的外侧面方向延伸。
7、隔热屏安装在火箭发动机高空模拟试验装置的真空舱中，火箭发动机在真空舱内进行高空模拟试验时，火箭发动机尾部的发动机喷管延伸到隔热屏的内腔中，通过在冷却管内连续通入冷却介质，使得隔热屏处形成冷壁屏障。在火箭发动机进行高空模拟试验时，发动机喷管对外释放的热辐射会被隔热屏处的冷壁屏障阻隔在隔热屏内，并且进行模拟试验时发动机喷管产生的高温会被冷却管中的冷却介质带走，同步对真空舱内部进行降温，从而保护真空舱内的设备不受高温影响。通过设置隔热屏并在隔热屏的冷却管中连续通入冷却介质从而在隔热屏处形成冷壁屏障，同时冷却介质能够源源不断地将发动机喷管产生的高温带出到真空舱外部，能够大大提升对真空舱的降温效率，从而降低真空舱中隔热屏外部空间的环境温度，保护真空舱内的工作设备免收高温影响。
8、在一种可选的实施方式中，冷却管延伸至隔热底板上并沿隔热底板的延伸方向继续延伸，冷却管与隔热底板固定连接。通过将冷却管延伸至隔热底板上，使得隔热底板处也能形成隔热屏障，从而在底部对隔热屏内部的热流进行阻挡，避免热流从隔热屏底部溢出到真空舱的其余空间，保证真空舱内部隔热屏附近的空间均能保持较低的温度。
9、在一种可选的实施方式中，隔热底板上固定安装有加强板，加强板与隔热底板垂直设置，冷却管固定连接在加强板上。通过设置加强板对隔热底板上的冷却管进行定位固定，使得冷却管中冷却介质的冷量能够更好地通过翅片传递到隔热底板上，保证隔热底板保持较低的温度。
10、在一种可选的实施方式中，冷却管延伸至隔热顶板上并沿隔热顶板的延伸方向继续延伸，冷却管上固定安装有定位件，隔热顶板上设置有定位孔，定位件与定位孔插接配合。
11、在一种可选的实施方式中，隔热顶板上间隔设置有多个透气孔，隔热顶板与冷却管之间可拆卸安装，通过封堵预定数量的透气孔或安装不同透气孔数量的隔热顶板以调节穿隔热顶板的高温辐射量。通过在隔热顶板上设置透气孔，能够实现火箭发动机启动和关闭过程气流的流动，同时还能通过透气孔将发动机喷管处产生的高温辐射向上传递，实现对其他发动机组件的热考核。
12、在一种可选的实施方式中，相邻隔热单元中两个隔热顶板之间通过连接件固定连接；
13、和/或，相邻隔热单元中两个隔热底板之间通过连接件固定连接。通过连接件将多组隔热单元连接形成隔热屏。提升隔热屏的整体性。
14、在一种可选的实施方式中，隔热侧板由多个翅片依次排列组成，相邻两个翅片之间的夹角为120°~150°，在发动机起动时起到燃气导流的作用，从而减少隔热屏所受的气动负荷。延长隔热屏的使用寿命。
15、第二方面，本专利技术还提供了一种火箭发动机高空模拟试验装置，具有本专利技术所述的隔热屏。因为火箭发动机高空模拟试验装置包括隔热屏，具有与隔热屏相同的效果，在此不再赘述。
16、在一种可选的实施方式中，还包括真空舱，其底部设置有抽气口，抽气口上安装有扩压器，扩压器用于对真空舱的内腔进行抽气，以使真空舱内的气压低于环境气压。通过设置扩压器实现对真空舱的抽吸，使得真空舱内压力低于大气压，满足高空模拟的条件。
17、在一种可选的实施方式中，隔热屏安装在真空舱内，且隔热屏罩设安装在抽气口上；
18、在进行火箭发动机高空模拟试验时，火箭发动机本体置于真空舱内，火箭发动机本体的发动机喷管延伸至隔热屏内，隔热屏的顶部与发动机喷管的喷管热壁顶部平齐。
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1.一种隔热屏，其特征在于，用于火箭发动机（2）高空模拟试验装置，所述隔热屏适于套设安装在发动机喷管外，所述隔热屏包括多组隔热单元，多组所述隔热单元围合形成筒状结构；
2.根据权利要求1所述的隔热屏，其特征在于，所述冷却管（17）延伸至所述隔热底板（7）上并沿所述隔热底板（7）的延伸方向继续延伸，所述冷却管（17）与所述隔热底板（7）固定连接。
3.根据权利要求2所述的隔热屏，其特征在于，所述隔热底板（7）上固定安装有加强板（16），所述加强板（16）与所述隔热底板（7）垂直设置，所述冷却管（17）固定连接在所述加强板（16）上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的隔热屏，其特征在于，所述冷却管（17）延伸至所述隔热顶板（5）上并沿所述隔热顶板（5）的延伸方向继续延伸，所述冷却管（17）上固定安装有定位件，所述隔热顶板（5）上设置有定位孔，所述定位件与所述定位孔插接配合。
5.根据权利要求1至3任一项所述的隔热屏，其特征在于，所述隔热顶板（5）上间隔设置有多个透气孔（11）；所述隔热顶板与所述冷却管之间可拆卸安装，通过封堵预定数量的
6.根据权利要求1至3任一项所述的隔热屏，其特征在于，相邻所述隔热单元中两个所述隔热顶板（5）之间通过连接件固定连接；
7.根据权利要求1至3任一项所述的隔热屏，其特征在于，所述隔热侧板（4）由多个翅片（15）依次排列组成，相邻两个所述翅片（15）之间的夹角为120°~150°。
8.一种火箭发动机高空模拟试验装置，其特征在于，具有权利要求1至7任一项所述的隔热屏。
9.根据权利要求8所述的火箭发动机高空模拟试验装置，其特征在于，还包括真空舱（1），其底部设置有抽气口，所述抽气口上安装有扩压器（8），所述扩压器（8）用于对所述真空舱（1）的内腔进行抽气，以使所述真空舱（1）内的气压低于环境气压。
10.根据权利要求9所述的火箭发动机高空模拟试验装置，其特征在于，所述隔热屏安装在所述真空舱（1）内，且所述隔热屏罩设安装在所述抽气口上；
...【技术特征摘要】
1.一种隔热屏，其特征在于，用于火箭发动机（2）高空模拟试验装置，所述隔热屏适于套设安装在发动机喷管外，所述隔热屏包括多组隔热单元，多组所述隔热单元围合形成筒状结构；
2.根据权利要求1所述的隔热屏，其特征在于，所述冷却管（17）延伸至所述隔热底板（7）上并沿所述隔热底板（7）的延伸方向继续延伸，所述冷却管（17）与所述隔热底板（7）固定连接。
3.根据权利要求2所述的隔热屏，其特征在于，所述隔热底板（7）上固定安装有加强板（16），所述加强板（16）与所述隔热底板（7）垂直设置，所述冷却管（17）固定连接在所述加强板（16）上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的隔热屏，其特征在于，所述冷却管（17）延伸至所述隔热顶板（5）上并沿所述隔热顶板（5）的延伸方向继续延伸，所述冷却管（17）上固定安装有定位件，所述隔热顶板（5）上设置有定位孔，所述定位件与所述定位孔插接配合。
5.根据权利要求1至3任一项所述的隔热屏，其特征在于，所述隔热顶板（5）上间隔设置有多个透气孔（11）；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔凡超，王虹玥，王成刚，孙浩越，林国福，王君鑫，李鹏鹏，路朋达，唐天奇，
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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