背景
液體火箭發動機試驗是發動機研製工作的一個重要組成部分,是在專門建造的各種試車台上進行的,即把發動機或其組合件安裝在試車台上,在試車台各工藝系統提供的工作條件和模擬環境下,使發動機或組合件按照預定程式完成所要求的工作,主要目的是為了驗證設計的可行性、工藝的可靠性以及考核檢驗調試的方法,對發動機和組合件的質量及性能作出評價。
原理
目前,在試車台中裝有三種類型的感測器:壓力、流量和
溫度。
試車台中通常使用應變式壓力感測器,其原理是綜合運用金屬電阻應變效應和轉換電路,將被測物體的物理變形轉化為電阻變化,通過轉換電路將電阻變化轉變為電量輸出出來。合金電阻絲繞成敏感柵作成的電阻應變片貼上了絕緣基底層。當電阻應變片受外力發生變形時,會貼上在被測對象的表面上使之產生微小變形,同時敏感柵也相應發生形變,電阻應變片的電阻值改變,經由轉換電路進行等效變換,從而將物理變形轉化為電量變化輸出出來。
試車台設計基本原則
應儘量滿足
發動機在不同研製階段提出的各種試驗要求,儘量使試車條件和發動機的工作條件一致;
試驗設備工作可靠,測量系統應有足夠的測量通道、數據容量和測量精度;
應使試車、測量、數據處理自動化;
要保證工作人員和試驗設備的安全,有完備的防爆、防毒、防腐蝕及消除
噪音等措施;
要考慮一定的通用性,並留有改進的空間;
便於操作!檢查和維修,有良好的經濟性。
分類
火箭發動機推力測試試車台根據套用測試時間長短,可分為穩態測試和動態測試兩種試車台,前者主要測試發動機穩態推力、壓力性能指標,後者注重
推力、
壓力上升段過渡過程和下降段後效衝量變化特性研究。
現有試車台優點和不足
現有試車台主要有以下優點和不足:
優點
試車台大多採用高剛度台架,具有典型的二階線性系統特點,沿推力軸方向固有頻率高,動態測試性能好(除輪輻式試車台外);除特殊測試外,試車台一般採用臥式型式布局,操作比較方便;採用祛碼進行靜態標定,精度較高;適用於動態或靜態單一測試效果較好;部分結構設計緊湊,尤其是輪輻式台架,且同時有靜態標定和動態校準裝置,具有較高的借鑑意義。
不足
試車台大多結構複雜,振動、非線性影響因素較多,部分結構簡單,但僅適用於短時間測量;極少數試車台(如輪輻式)能夠兼顧動、靜態兩種測試,但難以滿足目前對動態測試技術的要求,設計還需改進和提高;採用祛碼進行標定,機構複雜,靜態標定時採用開艙標定,難以保持標定前後真空艙內環境的一致,同時祛碼容易物理磨損,需要定期保養等。