高空試驗艙

高空（模擬）試驗艙用於衛星發動機模擬高空環境下的點火試驗。試驗時發動機以脈衝的方式排出高速、高溫的燃氣,如何將發動機排出的高溫、高速的燃氣冷卻、抽吸排入大氣,保持試驗艙內處於穩定的低壓環境,是高空模擬試驗中要解決的首要技術關鍵。

基本介紹

• 中文名：高空試驗艙
• 外文名：High-altitude test chamber
• 用途：衛星發動機模擬高空環境點火試驗
• 領域：航空航天
• 結構：試驗艙、主艙、尾艙
• 試驗前：預冷試驗艙

簡介

高空模擬試驗艙用於衛星發動機模擬高空環境下的點火試驗。試驗時發動機以脈衝的方式排出高速、高溫的燃氣,如何將發動機排出的高溫、高速的燃氣冷卻、抽吸排入大氣,保持試驗艙內處於穩定的低壓環境,是高空模擬試驗中要解決的首要技術關鍵。

背景

上世紀七十年代我國建立了第一座用於人造衛星姿態控制發動機地面模擬試驗裝置模擬45 km高空環境條件的高空試車台,至今我國已建立了多座用於模擬不同高度、不同推力的火箭發動機試驗艙,為我國航天事業的蓬勃發展建立了不朽的功勳。為進一步提高火箭發動機的試車高度,研究排氣羽流對星船表面的熱輻射效應、撞擊力效應、污染效應和腐蝕效應等種種影響和進行火箭發動機的空間熱平衡試驗,需要建造具有更大排氣能力和更低高空壓力的高真空試驗艙。

高空試驗艙

結構

高空模擬試驗艙的結構由試驗艙、主艙、尾艙三部分組成。衛星發動機裝在前端試驗艙內。主艙分為兩部分,前段為燃氣膨脹段,後段為燃氣冷卻、冷凝段。尾艙為真空泵抽氣艙。艙內壁與艙門封頭內部布置LN2冷阱,冷阱採用不鏽鋼管焊接翼片形式。

試驗艙工作過程

衛星發動機裝在前端試驗艙內,噴管口朝向主艙。試驗前預冷試驗艙,預抽真空,達到試驗要求的艙壓與溫度,發動機點火試驗。

燃氣在艙內的流動過程如下:發動機噴出的高溫高速燃氣進入裝有LN2冷阱內膽的主艙逐步降溫、減速,再經主艙後段LN2冷板組熱交換,燃氣中水和二氧化碳被冷凝吸附在冷板上,未被冷凝的氮氣, 一氧化碳, 氫氣被降溫到100 K,然後進入尾艙,由增壓泵抽走。