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专利名称：一种用于羽流试验的半地下大尺寸卧式真空容器的制作方法
技术领域：
本发明属于发动机真空科学技术领域，涉及一种用于试验研究的真空容器，具体是一种用于发动机羽流试验研究的半地下真空容器。
背景技术：
人造卫星、飞船、空间站、深空探测器、导弹以及运载火箭上大量使用的姿轨控发动机，在高空稀薄环境下工作时其喷流会向外部环境自由膨胀形成真空羽流。羽流会对空间飞行器产生羽流污染、羽流干扰力和羽流热效应等羽流影响。这些影响轻则降低工作元件的性能，重则导致飞行任务的失败。随着航天事业的迅速发展，航天设计部门越来越关注空间飞行器上的姿轨控发动机工作时产生的羽流问题。目前，国内还没有专门用于发动机羽流试验研究的真空环境模拟设备，KM4、KM6 等空间环境模拟设备主要用于研究静态或低速气体的卫星等热真空试验研究，对静态或低速气体有较好的抽速，而发动机羽流试验主要用于研究动态的高温、高速羽流气体的流场分布、污染测量等特性，因而KM4、KM6等环境模拟设备无法有效的进行发动机羽流效应的地面试验研究。国外专门用于此方面研究的仅有德国宇航中心(Deutsches Zentrum furLuft-und Raumfahrt,简称DLR)的STG真空羽流试验系统，其罐体直径为3. 3m,长度为7. 6m,可保证O. 5N发动机(质量流量O. 2g/s,试验介质常温氮气)连续工作时,维持压力小于 10 3Pa0STG真空羽流试验系统存在自身的缺点，即舱体体积小、羽流试验能力有限，对于流量大于2g/s的发动机羽流试验，其动态真空度无法维持在10_3Pa以上，无法反应发动机在真空中的真实工作情况，为此急需专门用于发动机羽流试验的大尺寸真空容器。同时羽流试验时为了保证羽流流场的对称性，发动机等试验设备必须安装在真空容器中轴线处，对于大直径的真空容器来说，容器的中心轴线远远高于人体身高，不便于操作，就需要工作人员借助于梯子等登高设备进行舱内设备的安装，高处作业不仅面临人身安全问题，同时仪器设备的安装维护也及为不便。

发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提出一种专门用于羽流试验研究的大尺寸卧式真空容器。一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，包括真空容器、真空获取系统、推进剂供应系统和配套基�。徽婵杖萜靼�括粗抽管路阀门、后封头、后封头法兰、加强筋、主圆筒段舱壁、观察窗系统、真空测量系统、前封头法兰、前封头、副圆筒段舱壁、大门法兰、大门、上定位板A、下定位板A、后鞍座、垫板、前鞍座、圆柱形滚轮；加强筋沿主圆筒段舱壁轴向均布；后封头通过后封头法兰与主圆筒段舱壁一端焊接；粗抽管路阀门固定在后封头中线轴线处，粗抽管路阀门连接粗抽系统；前封头通过前封头法兰与主圆筒段舱壁一端焊接，前封头中心开孔，孔径大小与副圆筒段舱壁外径匹配；副圆筒段舱壁左侧与前封头焊接，右侧通过大门法兰与大门连接，副圆筒段舱壁口径与大门口径相匹配；上定位板A及下定位板A安装在大门中垂线上，上下各ー个，用于固定推进剂供应小车；观察窗系统位于主圆筒段舱壁右半部，左右对称分布；真空測量系统8位于观察窗系统7右侧，左右对称分布；主圆筒段舱壁的下端分别设有后鞍座和前鞍座，后鞍座下端通过垫板与后承重地基固定死，前鞍座下端通过圆柱形滚轮与前承重地基接触；真空获取系统包括粗抽系统、分子泵系统、低温泵系统；粗抽系统连接粗抽管路阀门，通过粗抽管路阀门的开闭，控制真空容器的粗真空抽气；分子泵系统位于后封头右侧，相对于真空容器轴线左右对称布置，用于真空容器的高 真空抽气；低温泵系统位于分子泵系统右侧，相对于真空容器轴线左右对称布置，用于真空容器的闻真空抽气； 推进剂供应系统包括推进剂供应小车、高压气瓶、高压气瓶手阀、高压气瓶压カ表、流量计、稳压罐进气阀、减压器入口压カ表、减压器、减压器出口压カ表、稳压罐、稳压罐出气阀、压カ表、温度计、上定位板A、下定位板A ；推进剂供应小车下端的车轮运动在水平导轨上，上定位板A与上定位板B通过螺栓或销钉对接，轴线位置上定位板A与上定位板B保持一致，水平位置上定位板A高于上定位板B ;下定位板A与下定位板B通过螺栓或销钉对接，轴线位置下定位板A与下定位板B保持一致，水平位置下定位板A高于下定位板B ;推进剂供应系统内的所有设备均放在可移动的推进剂供应小车30上；高压气瓶顶部通过管路顺次连接高压气瓶手阀、减压器、稳压罐进气阀，并最終与稳压罐的入口连通，高压气瓶压カ表安装在高压气瓶上，减压器入口压力表和减压器出ロ压カ表分别安装在减压器入口及出ロ管路上；稳压罐出ロ通过管路顺次连接稳压罐出气阀、流量计，并最终连接至大门中心轴线处，压カ表及温度计分别安装在流量计右端管路上；通过稳压罐向真空容器供气；配套基础主要包括活动地板、地板骨架、水磨石地面、水泥地面、前承重地基、前承重钢板、后承重地基、后承重钢板、自流平地面、导轨、桥式吊车A、桥式吊车B ;水泥地面位于主圆筒段舱壁的底部，水泥地面上分別布置有前承重地基、后承重地基，前承重钢板、后承重钢板分别固定在前承重地基、后承重地基上，前承重钢板、后承重钢板分别位于前鞍座、后鞍座正下方，真空容器通过鞍座放置于前承重钢板和后承重钢板上；真空容器下半部位于水平面以下；真空容器前端大门ー侧，设有高出水泥地面的水磨石地面，地板骨架位于水磨石地面上方，地板骨架上固定有活动地板，活动地板上安装有两条导轨，导轨宽度和推进剂供应小车相匹配；真空容器后端后封头，设有高出水泥地面的自流平地面，自流平地面与活动地板水平面齐平；卧式真空容器的外围设有桥式吊车A和桥式吊车B，桥式吊车A、桥式吊车B分别用于调运设备。本发明具有的优点在于(I)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，属于ー种全新试验领域，不同于以往的环模设备，专门用于发动机羽流效应试验研究。(2)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，采用半地下结构设计，真空容器下半部位于水平面以下，真空容器的中心轴线与水平地面之间的垂直距离为
I.3m，控制在成人身高范围内，便于工作人员在真空容器内中轴线处进行发动机等试验设备的安装及维护。(3)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，大门直径为2. 4m，减小了大门设计难度，开关方便，人员进出方便，满足羽流试验需求。(4)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，后鞍座下端通过垫板与后承重地基固定死，避免真空容器径向移动，后鞍座支撑高度可通过垫板厚度调节。(5)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，前鞍座下端通过圆柱形滚轮与前承重地基接触，减小了前鞍座与前承重地基之间的滚动摩擦，便于真空容器的轴向移动。 (6)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，推进剂采用活动小车轴向供气，进气点位于大门轴线位置处，供气管路距离短，流阻�。�供气压力、温度损失�。�同时管路连接等操作也方便。(7)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，高压气瓶、稳压罐等试验设备安装在推进剂供应小车上，同时推进剂供应小车下端设有两条水平导轨，推拉方便，行进过程中运行平稳、振动�。�便于推进剂供应系统和真空容器的精确对接及试验结束后及时推离真空容器。(8)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，大门侧地面采用活动地板，拆装方便，高度可调，便于设备维护。(9)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，仅鞍座正下方设有承重地基，节约厂房建设经费。(10)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，配有低温泵系统，分子泵系统，且相对于真空容器轴线左右对称布置，实现了对真空容器的对称抽气，保证了羽流流场的对称分布，避免了低温泵系统、分子泵系统因布局不合理而产生羽流流场不对称分布。(11)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，主圆筒段舱壁采用八个加强筋加强，大大减小了舱体壁厚，制造费用降低。(12)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，体积大，对于流量大于2g/s的发动机羽流试验，其动态真空度仍然可以维持在KT3Pa以上，有效的反应了发动机在真空中的真实工作情况。(13)本发明提供的一种用于羽流试验的半地下卧式真空容器，设计新颖，造型独特，制造成本低，易于实现，使用维护方便，充分考虑了羽流试验的特殊性，设备布局合理。


图I :本发明的结构示意图；图2 :本发明的半地下真空容器在厂房内的布局示意图(正视图)；图3 :本发明的半地下真空容器在厂房内的布局示意图(俯视图)；图4 :本发明的推进剂供应系统放大结构示意图；图5 :本发明的小车上的便捷推进剂供应系统原理图。图中I-粗抽管路阀门 2-后封头3-后封头法兰4-加强筋
5-低温泵系统6-主圆筒段舱壁 7-观察窗系统8-真空测量系统9-前封头法兰10-前封头11-副圆筒段舱壁 12-大门法兰13-大门14-上定位板A 15-下定位板A16-分子泵系统17-粗抽系统18-后鞍座19-垫板20-前鞍座2ト圆柱形滚轮30-推进剂供应小车 31-高压气瓶 32-高压气瓶手阀 33-高压气瓶压カ表34-流量计35-稳压罐进气阀36-减压器入口压カ表37-减压器 38-减压器出口压カ表39-稳压罐40-稳压罐出气阀 41-压カ表42-温度计43-上定位板B 44-下定位板B60-活动地板61-地板骨架 62-水磨石地面63-水泥地面64-前承重地基65-前承重钢板 66-后承重地基67-后承重钢板68-自流平地面69-导轨70-桥式吊车A71-桥式吊车B
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进ー步的详细说明。本发明提出一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，如图I、图2和图3所示，包括真空容器、真空获取系统、推进剂供应系统及配套基础。真空容器为半地下卧式结构，为羽流实验提供真空环境，外形尺寸直径6m，长13m ;真空获取系统用于对真空容器抽真空，以获取必要的真空环境；推进剂供应系统用于推进剂存储及供应，为羽流试验提供各种推进剂，采用活动小车推拉，便于试验时的安装和试验结束后及时推离真空容器；配套基础主要用于保证真空容器、真空获取系统及推进剂供应系统的正常工作，方便工作人员对上述设备进行操作、维护及检修。如图I、图2和图3所示，真空容器包括粗抽管路阀门I、后封头2、后封头法兰3、加强筋4、主圆筒段舱壁6、观察窗系统7、真空測量系统8、前封头法兰9、前封头10、副圆筒段舱壁11、大门法兰12、大门13、上定位板A14、下定位板A15、后鞍座18、垫板19、前鞍座20、圆柱形滚轮21。主圆筒段舱壁6为卧式圆筒形，8个加强筋4沿主圆筒段舱壁6轴向均布。加强筋4用于提高主圆筒段舱壁6的结构稳定性，避免真空下舱壁发生形变，加强筋4材料米用45号碳素钢；主圆筒段舱壁6壁厚仅为14mm,小于蝶形封头(后封头2和前封头10)厚度，因为8个强筋4的存在，使得舱壁的厚度大大减�。�节约了制造经费，主圆筒段舱壁6材料采用304不锈钢。后封头2通过后封头法兰3与主圆筒段舱壁6 —端焊接。后封头2采用蝶形封头，蝶形封头受カ好，后封头2壁厚取16mm，材料采用304不锈钢；后封头法兰3用于提高后封头2与主圆筒段舱壁6之间的焊接強度，保证后封头2的结构稳定性，避免真空下后封头2发生形变，后封头法兰3的材料采用304不锈钢。粗抽管路阀门I固定在后封头2中线轴线处，粗抽管路阀门I连接粗抽系统17。当粗抽管路阀门I开启，粗抽系统17对真空容器的真空抽气，使真空容器获得5Pa
的真空度。前封头10通过前封头法兰9与主圆筒段舱壁6 —端焊接，前封头10中心开孔，孔径大小与副圆筒段舱壁11外径匹配。前封头10采用蝶形结构，壁厚取16mm，材料采用304不锈钢；前封头法兰9用于提高前封头10与主圆筒段舱壁6之间的焊接強度，保证前封头10的结构稳定性，避免真空下前封头10发生形变，前封头法兰9材料采用304不锈钢。
副圆筒段舱壁11左侧与前封头10焊接，右侧通过大门法兰12与大门13连接，副圆筒段舱壁11 口径与大门13 口径相匹配。副圆筒段舱壁11为圆筒形，长度O. 5m，壁厚16mm，材料采用304不锈钢；大门法兰12用于提高大门13的结构强度，便于大门13开关稳定；大门13直径2. 4m，蝶形结构，重量轻，开关方便，人员进出方便，满足羽流试验需求，壁厚取16mm，材料采用304不锈钢；上定位板A14及下定位板A15安装在大门13中垂线上，上下各ー个，用于固定推进剂供应小车30。上定位板A14及下定位板A15的固定形式多祥，可采用螺栓连接固定推进剂供应小车30，确保试验过程中推进剂供应小车30的稳定。观察窗系统7位于主圆筒段舱壁6右半部，左右对称分布。观察窗系统7的数量为2个，用于试验时对真空容器内部的状况进行观察。真空测量系统8位于观察窗系统7右侧，左右对称分布。真空測量系统8的数量为2个，用于真空容器的压カ测量。主圆筒段舱壁6的下端分别设有后鞍座18和前鞍座20，后鞍座18下端通过垫板19与后承重地基固定死，前鞍座20下端通过圆柱形滚轮21与前承重地基接触。后鞍座18及前鞍座20用于支撑真空容器的总体重量，材料45号碳素钢；后鞍座18下端通过垫板19与后承重地基固定死，避免真空容器径向移动，后鞍座支撑高度可通过垫板19的厚度进行调节。前鞍座20下端通过圆柱形滚轮21与前承重地基接触，圆柱形滚轮21有3个，大大减小了前鞍座与前承重地基之间的滚动摩擦，便于真空容器的轴向移动，因为发动机羽流实验时真空容器内部的环境温度最低可至10K，真空容器舱壁因热胀冷缩会产生轴向变形，变形量最大可达O. 5cm，通过滚动摩擦很容易释放容器舱壁的轴向变形，避免舱壁因轴向变形无法释放而导致舱壁焊缝拉裂。如图I、图2和图3所示，真空获取系统包括粗抽系统17、分子泵系统16、低温泵系统5 ;粗抽系统17连接粗抽管路阀门1，通过粗抽管路阀门I的开闭，控制真空容器的粗真空抽气，工作时使容器真空度达到5Pa。分子泵系统16位于后封头2右侧，相对于真空容器轴线左右对称布置，用于真空容器的高真空抽气，工作时可使容器真空度达到5. 0E_3Pa。分子泵系统16数量为4个，左右对称布置，实现了对真空容器的对称抽气，保证了羽流流场的对称分布，避免了分子泵系统因布局不合理而产生羽流流场不对称分布。
低温泵系统5位于分子泵系统16右侧，相对于真空容器轴线左右对称布置，用于真空容器的高真空抽气，工作时可使容器真空度达到5. 0E-5Pa。低温泵系统5数量为2个，左右对称布置，实现了对真空容器的对称抽气，保证了羽流流场的对称分布，避免了分子泵系统因布局不合理而产生羽流流场不对称分布。如图4和图5所示，推进剂供应系统包括推进剂供应小车30、高压气瓶31、高压气瓶手阀32、高压气瓶压力表33、流量计34、稳压罐进气阀35、减压器入口压力表36、减压器37、减压器出口压力表38、稳压罐39、稳压罐出气阀40、压力表41、温度计42、上定位板A43、下定位板A44 ；推进剂供应小车30下端设有两条水平导轨，推进剂供应小车30的车轮运动在水平导轨上，推拉方便，行进过程中运行平稳、振动�。�便于试验设备和真空容器的精确对接，上定位板A14与上定位板B43通过螺栓或销钉对接，轴线位置上定位板A14与上定位板B43保持一致，水平位置上定位板A14要高于上定位板B43 ;下定位板A15与下定位板B44通过螺栓或销钉对接，轴线位置下定位板A15与下定位板B44保持一致，水平位置下定位板A15 要高于下定位板B44 ；推进剂供应系统内的所有设备均放在可移动的推进剂供应小车30上，激动灵活，推进剂采用轴向供气，进气点位于大门侧轴线位置处，供气管路距离短，流阻�。�供气压力、温度损失�。�同时管路连接等操作也方便。高压气瓶31顶部通过管路顺次连接高压气瓶手阀32、减压器37、稳压罐进气阀35，并最终与稳压罐39的入口连通，高压气瓶压力表33安装在高压气瓶31上，减压器入口压力表36和减压器出口压力表38分别安装在减压器37入口及出口管路上；高压气瓶31实现高压气瓶31的高压气体向稳压罐39的低压供气；高压气瓶31用于存储高压气体，可用于试验的气体种类为氮气、二氧化碳等；高压气瓶手阀32用于控制高压气瓶31的供气；高压气瓶压力表33用于测量高压气瓶31的气体压力；减压器37用于将高压气体降压只给定的气体压力；减压器入口压力表36和减压器出口压力表38分别用于检测减压器37的入口及出口处的气体压力；稳压罐39用于存储经减压后的气体，稳压罐39容积是高压气瓶31容积的10倍；稳压罐进气阀35用于控制稳压罐39的进气量；稳压罐39出口通过管路顺次连接稳压罐出气阀40、流量计34，并最终连接至大门13中心轴线处，压力表41及温度计42分别安装在流量计34右端管路上。稳压罐39实现向真空容器的供气；稳压罐出气阀40用于控制稳压罐39的出气量；流量计34用于测量管路气体流量；压力表41及温度计42分别安装在流量计34右端管路上，尽量靠近大门13中心轴线处，这样可以精确测量进入真空容器的气体压力和温度。如图I和图2所示，配套基础主要包括活动地板60、地板骨架61、水磨石地面62、水泥地面63、前承重地基64、前承重钢板65、后承重地基66、后承重钢板67、自流平地面68、导轨69、桥式吊车A70、桥式吊车B71 ；水泥地面63位于主圆筒段舱壁6的底部，水泥地面63上分别布置有前承重地基64、后承重地基66,前承重钢板65、后承重钢板67分别固定在前承重地基64、后承重地基66上，前承重钢板65、后承重钢板67分别位于前鞍座20、后鞍座18正下方，真空容器通过鞍座放置于前承重钢板65和后承重钢板67上，用于确保真空容器水平卧式安置；真空容器下半部位于水平面以下，使得真空容器的中心轴线与水平地面之间的垂直距离控制在成人身高范围内(I. 8m以下)。真空容器前端大门13 —侧，设有高出水泥地面63的水磨石地面62，地板骨架61位于水磨石地面62上方，地板骨架61上固定有活动地板60，活动地板60上安装有两条导轨69，导轨宽度和推进剂供应小车30相匹配。真空容器后端后封头2，设有高出水泥地面63的自流平地面68，自流平地面68与活动地板60水平面齐平。卧式真空容器的外围设有桥式吊车A70和桥式吊车B71,桥式吊车A70、桥式吊车B71分别用于调运粗抽系统17及真空容器等相关重型设备。 活动地板60拆装方便，维修方便，同时可根据实际随时需求更换不同材质的地板；地板骨架61用于支撑活动地板60，可利用地板骨架61调节活动地板60的水平高度，满足试验需求；活动地板60平面度要求±5mm，导轨69宽度和推进剂供应小车相匹配，实现小车在导轨69的推拉，可使活动小车行进过程中运行平稳、振动�。�便于试验设备和真空容器的精确对接及试验结束后及时推离真空容器；水磨石地面62距离水平面I. 5m，水磨石地面62坚实稳定，便于地板骨架61固定及安装；自流平地面68直流平地面清洁环保，平面度要求± 10mm，水泥地面63位于主圆筒段舱壁6的底部，矩形结构，沿容器轴向长12m，宽6m ;前承重地基64、后承重地基66载重量各为50吨，载重面积略大于鞍座与地面接触面积即可，可节约昂贵的承重基础建设经费；前承重钢板65、后承重钢板67采用304不锈钢材质，平面度要求土O. Imm,真空容器通过鞍座放置于前承重钢板65及后承重钢板67上，用于确保真空容器水平卧式安置；桥式吊车A70、桥式吊车B71均安装在离水平地面14m高度处，便于大型设备的吊装，桥式吊车A70最大载重量20t，桥式吊车B71最大载重量100t。本发明采用半地下结构设计，真空容器下半部位于水平面以下，使得真空容器的中心轴线与水平地面之间的垂直距离控制在成人身高范围内(I. Sm以下)，降低了真空容器中心轴线距离水平面的垂直距离，避免了工作人员在舱内进行危险的登高作业，便于工作人员在真空容器中心轴线处进行发动机等试验设备的安装及维护；配有粗抽系统17、分子泵系统16及低温泵系统5，对于流量大于2g/s的发动机羽流试验，仍然可使真空容器的动态真空度维持在10_3Pa以上，反应了发动机在真空中的真实工作情况；低温泵系统5、分子泵系统16相对于真空容器轴线左右对称布置，实现了对真空容器的对称抽气，保证了羽流流场的对称分布；真空容器大门13直径远小于真空容器主圆筒段舱壁6直径，设计小巧，实现技术难度不大，开关方便；后鞍座18下端通过垫板19与后承重地基66固定死，避免真空容器径向移动，后鞍座18支撑高度可通过垫板19厚度调节；前鞍座20下端通过圆柱形滚轮21与前承重地基64接触,减小了前鞍座20与前承重地基64之间的滚动摩擦,便于真空容器的轴向移动；主圆筒段舱壁6采用八个加强筋4加强，大大减小了主舱壁厚，制造费用降低；配有可移动的推进剂供应小车30，推进剂供应系统均安装在可移动小车上，机动灵活，同时推进剂采用轴向供气，进气点位于大门13侧轴线位置处，供气管路距离短，流阻�。�供气压力、温度损失�。�同时管路连接等操作也方便；推进剂供应小车30下端设有两条水平导轨，推拉方便，行进过程中运行平稳、振动�。�便于推进剂供应系统和真空容器的精确对接；大门13侧地面采用活动地板30，拆装方便，高度可调，便于设备维护；仅鞍座正下方设有承重地基，节约厂房建设经费；上述技术问题的解决，使得真空容器设计新颖，造型独特，制造成本低，易于实现，使用维护方便，且充分考虑了羽流试验的特殊性，设备布局合
理。权利要求
1.一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，包括真空容器、真空获取系统、推进剂供应系统和配套基�。� 真空容器包括粗抽管路阀门、后封头、后封头法兰、加强筋、主圆筒段舱壁、观察窗系统、真空测量系统、前封头法兰、前封头、副圆筒段舱壁、大门法兰、大门、上定位板A、下定位板A、后鞍座、垫板、前鞍座、圆柱形滚轮； 真空容器下半部位于水平面以下，真空容器的中心轴线与水平地面之间的垂直距离为I.3m，控制在成人身高范围内；加强筋沿主圆筒段舱壁轴向均布；后封头通过后封头法兰与主圆筒段舱壁一端焊接；粗抽管路阀门固定在后封头中线轴线处，粗抽管路阀门连接粗抽系统；前封头通过前封头法兰与主圆筒段舱壁一端焊接，前封头中心开孔，孔径大小与副圆筒段舱壁外径匹配；副圆筒段舱壁左侧与前封头焊接，右侧通过大门法兰与大门连接，副圆筒段舱壁口径与大门口径相匹配；上定位板A及下定位板A安装在大门中垂线上，上下各一个，用于固定推进剂供应小车；观察窗系统位于主圆筒段舱壁右半部，左右对称分布；真空测量系统8位于观察窗系统7右侧，左右对称分布；主圆筒段舱壁的下端分别设有后鞍座和前鞍座，后鞍座下端通过垫板与后承重地基固定死，前鞍座下端通过圆柱形滚轮与前承重地基接触； 真空获取系统包括粗抽系统、分子泵系统、低温泵系统； 粗抽系统连接粗抽管路阀门，通过粗抽管路阀门的开闭，控制真空容器的粗真空抽气；分子泵系统位于后封头右侧，相对于真空容器轴线左右对称布置，用于真空容器的高真空抽气；低温泵系统位于分子泵系统右侧，相对于真空容器轴线左右对称布置，用于真空容器的闻真空抽气； 推进剂供应系统包括推进剂供应小车、高压气瓶、高压气瓶手阀、高压气瓶压力表、流量计、稳压罐进气阀、减压器入口压力表、减压器、减压器出口压力表、稳压罐、稳压罐出气阀、压力表、温度计、上定位板A、下定位板A ; 推进剂供应小车下端的车轮运动在水平导轨上，上定位板A与上定位板B通过螺栓或销钉对接，轴线位置上定位板A与上定位板B保持一致，水平位置上定位板A高于上定位板B ;下定位板A与下定位板B通过螺栓或销钉对接，轴线位置下定位板A与下定位板B保持一致，水平位置下定位板A高于下定位板B ;推进剂供应系统内的所有设备均放在可移动的推进剂供应小车30上；高压气瓶顶部通过管路顺次连接高压气瓶手阀、减压器、稳压罐进气阀，并最终与稳压罐的入口连通，高压气瓶压力表安装在高压气瓶上，减压器入口压力表和减压器出口压力表分别安装在减压器入口及出口管路上；稳压罐出口通过管路顺次连接稳压罐出气阀、流量计，并最终连接至大门中心轴线处，压力表及温度计分别安装在流量计右端管路上；通过稳压罐向真空容器供气； 配套基础主要包括活动地板、地板骨架、水磨石地面、水泥地面、前承重地基、前承重钢板、后承重地基、后承重钢板、自流平地面、导轨、桥式吊车A、桥式吊车B ; 水泥地面位于主圆筒段舱壁的底部，水泥地面上分别布置有前承重地基、后承重地基，前承重钢板、后承重钢板分别固定在前承重地基、后承重地基上，前承重钢板、后承重钢板分别位于前鞍座、后鞍座正下方，真空容器通过鞍座放置于前承重钢板和后承重钢板上；真空容器前端大门一侧，设有高出水泥地面的水磨石地面，地板骨架位于水磨石地面上方，地板骨架上固定有活动地板，活动地板上安装有两条导轨，导轨宽度和推进剂供应小车相匹配；真空容器后端后封头，设有高出水泥地面的自流平地面，自流平地面与活动地板水平面齐平；卧式真空容器的外围设有桥式吊车A和桥式吊车B，桥式吊车A、桥式吊车B分别用于调运设备。
2.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的主圆筒段舱壁为卧式圆筒形，设有8个加强筋；主圆筒段舱壁和加强筋材料米用45号碳素钢；主圆筒段舱壁壁厚取14mm。
3.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的前封头、后封头、大门采用蝶形封头，材料采用304不锈钢；前封头法兰、后封头法兰3的材料采用304不锈钢；前封头、后封头及大门壁厚取16mm ;大门直径2. 4m。
4.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的粗抽管路阀门开启，粗抽系统对真空容器的真空抽气，使真空容器获得5Pa的真空度。
5.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的观察窗系统的数量为2个，用于试验时对真空容器内部的状况进行观察。
6.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的真空测量系统的数量为2个，用于真空容器的压力测量。
7.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的后鞍座、前鞍座的材料45号碳素钢；圆柱形滚轮设有3个。
8.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的粗抽系统通过粗抽管路阀门的开闭，控制真空容器的粗真空抽气，工作时使容器真空度达到5Pa。
9.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的，分子泵系统数量为4个，用于真空容器的高真空抽气，工作时可使容器真空度达到5. 0E-3Pa。
10.根据权利要求I所述的一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，其特征在于，所述的低温泵系统数量为2个，用于真空容器的高真空抽气，工作时可使容器真空度达到5. 0E-5Pa。
全文摘要
本发明公开了一种用于羽流试验研究的半地下大尺寸卧式真空容器，包括真空容器、真空获取系统、推进剂供应系统和配套基�。槐痉⒚魇粲谝恢秩�新试验领域，不同于以往的环模设备，专门用于发动机羽流效应试验研究。本发明采用半地下结构设计，真空容器下半部位于水平面以下，真空容器的中心轴线与水平地面之间的垂直距离为1.3m，控制在成人身高范围内，便于工作人员在真空容器内中轴线处进行发动机等试验设备的安装及维护，大门直径为2.4m，减小了大门设计难度，开关方便，人员进出方便，满足羽流试验需求，后鞍座下端通过垫板与后承重地基固定死，避免真空容器径向移动，后鞍座支撑高度可通过垫板厚度调节。
文档编号G01M15/02GK102680239SQ20121014259
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者凌桂龙, 张建华, 蔡国飙 申请人:北京航空航天大学