点火系统模拟工作测试平台

技术领域

本发明涉及设备模拟测试技术领域，具体涉及一种用于模拟航空器的点火系统模拟工作测试平台。

背景技术

航空器测试，是航空器研制过程中用以验证和辅助设计、鉴定性能和检验工艺质量的实践手段。航空、航天的各个工程领域都广泛应用各种试验技术和设备来进行科学实验、数学和物理的模拟试验以及各种工程试验，验证所选取的方案和设计参数是否正确，检查各个分系统的协调性、可靠性和工艺质量，鉴定飞行器的性能并为改进飞行器提供依据。试验是任何飞行器的设计、鉴定和验收所不可缺少的一项工作。

发明内容

本发明提供一种点火系统模拟工作测试平台，旨在解决的技术问题之一是：现有技术中不能较好实现航空器的气流模拟、高空压力和温度环境等实际工况模拟的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种点火系统模拟工作测试平台，其包括：

温度高度试验箱，用于模拟航空器点火的实际工况；

管路系统，其设置于所述温度高度试验箱上方，用于高空环境模拟，以及冷却降温控制和气流模拟；

试验控制系统，用于对点火装置和点火电嘴输入电压、输入电流、输出电压、输出电流以及火花频率进行数据采集测试；

高速摄像存储分析系统，用于对点火系统的发火过程进行记录、追踪、分析及存储。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

进一步地，所述温度高度试验箱包括：

环境模拟舱，用于模拟符合试验条件的真空环境和温度环境，以容纳试验件；

真空抽气系统，用于将所述环境模拟舱抽成真空环境；

温度保障系统，用于控制所述环境模拟舱进行试验所需的温度环境，实现模拟高空中真空的冷热环境。

进一步地，所述环境模拟舱包括点火装置模拟舱、点火电缆模拟舱和点火电嘴模拟舱，所述点火装置模拟舱通过可拆卸式连接隔离管或穿舱连接器与所述点火电缆模拟舱连接，所述点火电缆模拟舱通过可拆卸式连接隔离管或穿舱连接器与所述点火电嘴模拟舱连接。

进一步地，还包括：

设备控制监测系统，用于控制所述真空抽气系统和所述温度保障系统的元件的动作，以及显示当前的控制状态和对控制过程的监控。

进一步地，所述点火装置模拟舱、点火电缆模拟舱和点火电嘴模拟舱之间的连接距离小于1000mm。

进一步地，所述管路系统包括：

氮气及管路系统，其通过采用氮气冷却方式对点火电嘴模拟舱内的高温进行冷却降温；

冷水系统，用于真空筒体、排气管路的冷却。；

排气系统，用于管路系统的排气，以防止冷却时或充注气流时产生的大量气体留置于室内，产生窒息现象。

进一步地，所述试验控制系统包括：

综合显示系统，其接收所述高速摄像存储分析系统的数据，用于对测试过程中的发火信息和发火影像进行显示。

进一步地，所述试验控制系统包括：

综合测试系统，用于对点的指标进行综合测试。

进一步地，所述试验控制系统包括：

高速采集分析分系统，用于对点火的输入输岀信号的电压和电流同步釆集，实时分析计算交直流参数。

进一步地，还包括：

电缆测试仪，其用于测试平台中电缆的导通、绝缘和耐压测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种点火系统模拟工作测试平台，通过对航空器点火系统的工作环境的真实模拟，包括气流模拟、高空压力、温度环境模拟和点火系统实际工况模拟，从而完成对点火系统的各项指标测试，从而对航空器点火进行评估。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1为根据本发明一个实施例的点火系统模拟工作测试平台的框图。

图2为根据本发明一个实施例的温度高度试验箱组成示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，一种点火系统模拟工作测试平台，其包括温度高度试验箱、管路系统、试验控制系统和高速摄像存储分析系统；温度高度试验箱用于模拟航空器点火的实际工况；管路系统设置于所述温度高度试验箱上方，用于高空环境模拟，以及冷却降温控制和气流模拟；试验控制系统用于对点火装置和点火电嘴输入电压、输入电流、输出电压、输出电流以及火花频率进行数据采集测试；高速摄像存储分析系统用于对点火系统的发火过程进行记录、追踪、分析及存储。本实施例的点火系统模拟工作测试平台，用于模拟航空器点火系统(包括：点火装置、点火电缆、点火电嘴)的工作环境，通过管路系统提供气流模拟、高空压力和温度环境的模拟，同时提供点火系统实际工况模拟，并完成对点火系统的各项指标测试。在各种环境条件下对点火系统的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流进行采集、存储、波形分析、综合计算点火头(嘴)火花能量，分析点火电嘴点火性能。根据各部件独有的功能指标要求，进行专项测试与评估，从而保证个体需求与综合需求的协调统一。

结合图2所示，所述温度高度试验箱包括环境模拟舱、真空抽气系统和温度保障系统，环境模拟舱用于模拟符合试验条件的真空环境和温度环境，以容纳试验件。真空抽气系统用于将所述环境模拟舱抽成真空环境；温度保障系统用于控制所述环境模拟舱进行试验所需的温度环境，实现模拟高空中真空的冷热环境。

温度高度试验箱提供针对点火系统中不同部组件高低温和高空试验环境，根据GJB150.2A-2009低气压(高度)试验的标准，目的在于检测试样耐受低气压环境和耐受空气压力环境迅速变化条件下，能否正常工作。

所述环境模拟舱包括点火装置模拟舱、点火电缆模拟舱和点火电嘴模拟舱，所述点火装置模拟舱通过可拆卸式连接隔离管或穿舱连接器与所述点火电缆模拟舱连接，所述点火电缆模拟舱通过可拆卸式连接隔离管或穿舱连接器与所述点火电嘴模拟舱连接。转接电阻优选小于1Ω，各个模拟舱之间的连接距离小于1000mm。所述点火装置模拟舱、点火电缆模拟舱和点火电嘴模拟舱之间设置连锁保护功能，以防止误操作。

对于点火装置模拟舱的相关参数，一优选方案是，体积：≥500mm*500mm*500mm；模拟高空≥35000米；高度变化速率：7.6～10m/s；温度变化范围：-70℃～+350℃；升温速率：≥2℃/min；其具备适应点火装置性能特点的数据采集、测试接口及合适的观察窗；不锈钢材质。

对于点火电缆模拟舱的相关参数，一优选方案是，体积：≥500mm*500mm*500mm；模拟高空≥35000米；高度变化速率：7.6～10m/s；温度变化范围：-70℃～+400℃；升温速率：≥2℃/min；具备适应点火电缆性能参数、测试接口及合适的观察窗，不锈钢材质。

对于点火电嘴模拟舱的相关参数，一优选方案是，体积：模拟舱内部有效容积不小于Ф150mm×400mm；模拟高空≥35000米；高度变化速率：7.6～10m/s；温度变化范围：-70℃～+1200℃；升温速率：＞2℃/min；温度偏差：±2℃。

上述实施例的管路系统可以包括氮气及管路系统、冷水系统和排气系统；氮气及管路系统通过采用氮气冷却方式对点火电嘴模拟舱内的高温进行冷却降温；冷水系统用于真空筒体、排气管路的冷却。排气系统用于管路系统的排气，以防止冷却时或充注气流时产生的大量气体留置于室内，产生窒息现象。

以及上述管路系统还可包括真空系统，真空系统用于降温系统及冲注气流验阶段，确保试验模拟舱内维持需求的真空度。一般，其采用的真空泵抽气量大于3600L/min。

试验控制系统具备对点火系统的点火装置、点火电嘴输入电压、输入电流、输出电压、输出电流以及火花频率进行数据采集测试的功能；具备对设备运行进行控制，能设置并测代试验环境的各项模拟参数，监控设备工作状态等。具备对全部试验数据进行转换、处理、计算、存储的功能。

以及还可包括设备控制监测系统、综合显示系统和综合测试系统，设备控制监测系统用于控制所述真空抽气系统和所述温度保障系统的元件的动作，以及显示当前的控制状态和对控制过程的监控。

综合显示系统接收所述高速摄像存储分析系统的数据，用于对测试过程中的发火信息和发火影像进行显示。

综合测试系统用于对点的指标进行综合测试。其中，该综合测试系统的相关参数或部件可采用如下，程控直流电源1：提供0～40V直流输岀；电流范围0～40A；程控直流电源2：提供0～400V直流输出，输出电流最大5A；程控交流电源：提供交流电源，电压额定范围：(104-122)V,精度：±0.2％FS；频率调节范围：300Hz～3000Hz可调，频率精度：±0.1％；电流互感器：输出电阻：50欧姆；频率范围：400Hz～7MHz；最大电流：120A；示波器高压探头；频率范围；DC～220MHz；红外热像仪：成像元素为640×480，测量温度范围：50℃～1600℃。

所述试验控制系统中包括高速采集分析分系统，高速采集分析分系统用于对点火的输入输岀信号的电压和电流同步釆集，实时分析计算交直流参数。

本发明可采用电缆测试仪，其用于测试平台中电缆的导通、绝缘和耐压测试。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。