火箭推力测试承载支架结构设计

　　在航天推进系统地面验证环节，推力承载装置是获取发动机真实工作性能参数的核心硬件，直接决定测试数据的准确性与试验过程的安全性，本次设计的推力承载结构，主要适配小推力火箭动力单元的静态点火测试场景，可在试验过程中为被测动力单元提供稳定的刚性支撑，同时将推力产生的载荷均匀传递至基础安装面，避免因结构形变导致的推力测量偏移。从结构受力逻辑出发，整体采用长条形底座作为主承载基体，底座上设置两组对称分布的弧形抱箍结构，用于对被测动力单元的柱形壳体进行周向固定，抱箍与底座之间通过多组均匀排布的紧固件连接，可根据被测件的外径尺寸调整抱箍的开合范围，适配不同规格的小推力火箭动力测试需求。靠近推力输出端的位置设置有独立的推力传递挡块，

　　挡块与底座之间通过加强筋结构做刚性连接，推力作用面与动力单元的轴线保持严格垂直，确保推力载荷沿轴向传递，不会产生额外的分力影响测试精度。设计过程中重点对结构的静力学表现做了仿真验证，针对1KN额定推力工况下的应力分布做了逐段校核，底座采用等截面梁结构设计，在保证整体刚性的前提下尽可能降低结构自重，所有连接位置的应力集中区域都做了圆角过渡处理，避免长期受载出现疲劳裂纹。安装边界方面，底座底部预留了多组均匀分布的安装孔位，可直接通过T型螺栓固定在标准试验平台的T型槽上，安装孔的位置公差按照试验台通用安装标准设计，不需要额外加工过渡连接板即可完成快速装夹。抱箍的内弧面预留有防滑衬垫安装槽，实际使用时可加装橡胶或铜质衬垫，

　　既可以避免夹伤被测动力单元的壳体表面，也能增大接触摩擦力，防止点火瞬间的冲击载荷导致被测件出现轴向窜动。推力传递挡块的接触面预留有压力传感器安装位，可直接适配标准规格的推力传感器，传感器安装面的平面度控制在0.02mm以内，保证传感器受力均匀，采集到的推力数据误差控制在允许范围内。从实际使用场景来看，该结构除了应用于小推力火箭发动机的静态点火测试外，也可适配同推力等级的其他脉冲动力单元、喷气推进装置的性能验证，结构整体的模块化设计使得各部件都可单独拆卸更换，当需要测试更大推力等级的动力单元时，仅需更换对应强度的挡块与抱箍部件，不需要重新加工整个底座，可有效降低试验工装的制备成本。在结构细节处理上，所有外露的棱边都做了倒角处理，

　　避免试验安装过程中划伤操作人员，底座的侧面预留有走线槽，可将传感器的连接线沿槽体排布，避免点火时的高温气流冲刷线缆导致信号中断。仿真结果显示，在额定1KN推力载荷下，结构整体的最大形变位置出现在抱箍的顶端位置，形变量远小于测试允许的形变阈值，不会对推力测量结果产生可观测的影响，所有位置的等效应力都低于材料的屈服强度，不会出现塑性变形，可重复多次使用而不需要做结构校正。