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火箭发动机试验技术国内外研究现状和发展趋势

时间:2019-03-16 23:11来源:毕业论文
国内研究现状旋转会影响火箭发动机的内弹道和结构完整性, 如燃烧室压强变化, 燃烧时间减少, 燃速增加, 后效推力加长, 点火延迟增加等。为了解决这些问题, 美国、前苏联、西德、日

国内研究现状旋转会影响火箭发动机的内弹道和结构完整性, 如燃烧室压强变化, 燃烧时间减少, 燃速增加, 后效推力加长, 点火延迟增加等。为了解决这些问题, 美国、前苏联、西德、日本等国自60 年代以来为旋转发动机试验做出了巨大的努力,取得了不错的研究成果。我国经过不懈的努力, 完成了旋转发动机试验装置, 进行了大量的试验研究,取得了较满意的研究成果[2]。33833
    我国火箭发动机试验技术有了长足的进步.基本能满足现有发展的要求,但与美国、法国、德国、俄罗斯等发达国家的航天技术相比,器材能力等各方面都有明显的差距,主要体现在[3]:
    (1)试验设施不完善,测试规模小,可扩展性差。论文网
    (2)缺乏在高空环境下进行试验的能力。
    (3)试验条件调整能力差,测试能力不足以满足需求;测试手段比较单一,一次试验获取的信息不足.而且缺乏对测试数据的分析和利用能力。
(4)试验设施容易造成污染,不易处理,而且试验中安全不能得到有效保障。
旋转发动机试验装置的结构可分为两类:一类是主动式旋转试验装置,发动机本身所产生的旋转力矩是驱动发动机旋转的动力;另一类是被动式旋转试验装置,发动机与高速旋转主轴相连,电机带动旋转。
1 主动式旋转试验装置
    被试发动机固定在联结体上,发动机的旋转完全靠发动机本身工作产生的旋转力矩所驱动,转速的大小完全取决于力矩的大小,发动机工作时转速是不断变化的,当发动机工作结束时转速达到最大,然后慢慢降低。该实验装置除了用电磁感应原理测量发动机转速外,同时还能测量发动机的推力和压力。但主动式旋转装置限制较大,转速不可以控制,一般使用较少。涡轮火箭弹旋转试验一般为主动式旋转试验装置。 源自$六l维,论:文w网)加7位QQ3249^114 www.lwfree.cn
2 被动式旋转试验装置
     所谓被动式旋转就是外加电动机带动发动机旋转。由于电动机的转速是可调的,该实验装置可以根据需求调节发动机的转速,研究在各种转速条件下诸参数的变化。该实验装置也可以测量压力和推力。应用简单,限制较小。
大学研制的高速旋转试验装置。其中试验台为采用直流电机驱动的立式结构。主轴通过直推轴承与推力传感器相连,主轴为中空结构,上端通过联轴器与发动机相连。发动机点火后,燃烧室内的燃气通过轴的内孔流出,引出至压力传感器进行压力测量,推力由推力传感器进行测量。通过调节高速电机的电压来改变电机的转速。考虑到发动机旋转过程中,传递会发生损耗,采用转速传感器测量实际转速。试验台依靠立柱、上下板来支撑。
1.3.2国外研究现状
    随着火箭运载器的迅速发展, 五十年代末, 世界各国开始重视旋转影响问题。1965年前后, 美国工业界普遍地认识到了研究旋转影响的重要性, 从而加强了这一研究工作。火箭发动机在研制过程中需要进行大量的试验。火箭发动机试验技术复杂。耗费很大,各国都很重视火箭发动机试验。很多国家建立了大量试验基地用于火箭发动机的研制工作,进行火箭发动机的优化及改进。
美国航宇局的兰利研究中心联合技术中心,海军研究生院,锡奥科尔化学公司等进行了大量的地面试验或飞行试验,这些研究旋转影响的试验最后得到了相同的结论, 在旋转状态下的发动机性能与不旋转时的性能差距,会随着发动机的旋转速率、发动机的构形、推进剂的成份而改变. 火箭发动机试验技术国内外研究现状和发展趋势:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190316/31123.html
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