脉冲发动机试验台设计+文献综述(3)
1.火箭发动机测试系统介绍
2.实验台总体结构设计
3.实验台主轴部分设计
4.其他选材及总装配。
5.对本系统的分析及构想
2．火箭发动机测试系统
2.1概述
测试系统是指由若干个相互作用、相互依赖的事物(物理实现为元器件或测量仪器仪表)组合而成能够完成特定测试任务的整体。常规工程测试一般采用非电量电测法。其优点主要表现在:(1)高的测量精度、灵敏度、响应度，低功耗，可连续测量;(2)可以将许多不同的非电参量转换成电参量，以利于使用相同的测量仪器和记录仪器;(3)电测量法可以对变化中的参数进行动态测量;(4)输出的电参量可作远距离传输，便于实现远距离操作与控制;(5)便于使用许多后续的数据处理仪器等。以上优点在本课题一固体火箭发动机测试系统的设计及空间布局方面都有应用[7]。图2.1为典型测试系统的组成框图。
图2.1 典型测试系统组成框图
2.2火箭发动机试验
发动机作为火箭的动力装置是火箭的心脏，其工作性能的好坏对整个火箭的工作起决定作用。固体火箭发动机主要由装药、燃烧室、喷管、点火装置、连接密封等部分组成。这些主要部件是否正常工作都将影响到发动机的工作，故试验前都要对其进行检查测试。发动机试验通常有飞行试验和地面试验。它们试验的目的不同，测量的参数也不同。飞行试验是对检验合格的发动机作最终的性能评判，它一般结合整个飞行器来综合衡量。试验常考虑在不同的温度、大气压力、密度或湿度下进行。本文主要讨论有关发动机地面试验的问题。作者通过几次协助导师及实验室其他老师做固体发动机旋转试验经历，有很多认识与切身感受。固体火箭发动机试验中，首先要观察整个试验过程中所表露的各种实验现象，同时，最为关键的是要采取一定的测试手段，测量并记录下所要得到的相关参数的采样值和变化过程，作为分析的依据。于是要使试验顺利进行，这便要求除了掌握必要的测试技术外，要对测试对象一固体火箭发动机的工作过程有全面的了解，以便设计出正确性、可行性、经济性都较合理的测试系统。设计固体火箭发动机(以下简称发动机)测试系统要充分考虑以下几个特点:
(l)发动机的工作时间很短，工作过程中燃烧室里产生高温(2000K一3000K)、高压(3一25Mpa)、流动的燃气(喷管出口处气流速度约为2000m/s)，欲获取如此恶厉环境下的信号，必然要求测试系统中的传感器、记录分析仪器有好的抵抗冲击、振动、高温烧蚀等性能;
(2)发动机中推进剂燃烧时间很短，各种参数变化快，过程不可控，某些参数具有较高的频率。因此，要求测试系统惯性小，响应频带宽，并能够自动记录试验的全过程，以便试验后进行数据处理或通过计算机现场实时处理;
(3)发动机工作过程中伴有强烈的振动和噪声，有时还有腐蚀及爆炸的危险。为保证实验人员的人身安全，保护仪器设备，应采用远距离操纵与测量(发动机试验工作间与数据处理分析结果显示间隔离)，故广泛采用非电量电测法;
当然，从当前固体火箭发动机试验研究的内容看，它所包含的测量内容非常广泛而独特。根据不同试验内容的要求，所需测试的参数也不尽相同，发动机测试系统设计也不同，即使同一被测参数，其测试系统和测量方法也有可能不同。
2.3推压力测试
从国内外文献资料上看到，一般的测试系统大多都为单个参数测试，这样有利于保证测试系统的可靠性和动态稳定性。如前文所述，在固体火箭发动机试验中，根据不同的测试目的有不同的测试参数，但发动机工作产生的推力和内压是两个最主要的被测参数。
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