【正文】 e and Civil Engineering 23AlO HCl? g．主蒸汽噴射器 ? 在回收井的上方垂直并聯(lián)裝有 3臺(tái)單級(jí)噴射器 ，每臺(tái)噴射器消耗蒸汽量為 50kg/s，蒸汽壓力為 MPa， 3臺(tái)蒸汽噴射器可以單臺(tái)啟動(dòng)亦可同時(shí)啟動(dòng) ， 3臺(tái)同時(shí)工作時(shí)可使 2022rn3以上的容積的壓力在 70s內(nèi)從 101kPa降至 5kPa。 ? c．隔離閥 ? 它位于擴(kuò)壓器的出口處， 其作用是試車前關(guān)閉，以保持試驗(yàn)艙點(diǎn)火前的真空度 ； 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)打開 ，使擴(kuò)壓器與主蒸汽噴射器相通，并借助蒸汽抽吸燃?xì)猓?試驗(yàn)結(jié)束后再次關(guān)閉，繼續(xù)保持 內(nèi)的低壓環(huán)境。 College of Aerospace and Civil Engineering ? a．試驗(yàn)艙 ? 試驗(yàn)艙為容積約 300m長(zhǎng)約 16m的鋼制圓筒形容器，艙內(nèi)安裝有 六分力試車架、承力墩和攝影系統(tǒng) 等。 College of Aerospace and Civil Engineering M Pa? 2）工作過程 ? 如圖 48所示，在試驗(yàn)前，由排氣機(jī)組對(duì)除濕冷卻器、試驗(yàn)艙、燃?xì)饫鋮s器等空間進(jìn)行抽空、達(dá)到要求后， 關(guān)閉隔離閥門 ，用氮?dú)鈱?duì)試驗(yàn)艙和除濕冷卻器進(jìn)行惰性化處理，并對(duì)試驗(yàn)艙檢漏， 再次打開隔離閥 ，排氣機(jī)組再次抽空使之達(dá)到14kPa， 關(guān)閉隔離閥 ，在點(diǎn)火前 1分鐘左右，啟動(dòng)環(huán)狀蒸汽噴射器，并在臨近點(diǎn)火前向各有關(guān)系統(tǒng)供給冷卻水。該臺(tái)所用的排氣機(jī)組與 J J5相同。 College of Aerospace and Civil Engineering ? d．燃?xì)饫鋮s器 ? 它位于環(huán)狀蒸汽噴射器之后， 從蒸汽噴射器排出的燃?xì)馀c蒸汽的混合氣體在冷卻器中與冷卻水混合降溫 ，然后沿管道進(jìn)入除濕冷卻器。 College of Aerospace and Civil Engineering ? b．?dāng)U壓器 ? J6試驗(yàn)臺(tái)擬配備 三個(gè)直徑分別為 、 水冷式擴(kuò)壓器 ，試驗(yàn)時(shí) 可根據(jù)不同的試驗(yàn)推力、噴管面積比、可延伸出口錐和擺角大小等因素選用擴(kuò)壓器以獲得所需的模擬高度 。 ? （ 1）主要組成 ? 該試車臺(tái)由 試驗(yàn)艙、擴(kuò)壓器、環(huán)狀蒸汽噴射器、燃?xì)饫鋮s室、除濕冷卻器、排氣機(jī)組、蒸汽供給系統(tǒng)、供水系統(tǒng) 等主要部分組成。抽氣能力為 454kg/s。冷卻后的混合氣體通過直徑 ，再次壓縮后排入大氣。 其作用 是在發(fā)動(dòng)機(jī)即將 點(diǎn)火前 ，輔助機(jī)械排氣機(jī)組使艙壓迅速降至 ，而后發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后發(fā)動(dòng)機(jī) 工作過程中 ，環(huán)狀蒸汽引射器繼續(xù)輔助排氣機(jī)組工作。試驗(yàn)前通過輔助蒸汽引射器的抽吸使艙內(nèi)達(dá)到預(yù)定的低氣壓環(huán)境。 College of Aerospace and Civil Engineering ? a．試驗(yàn)艙 ? 試驗(yàn)艙（如圖 46）為一鋼制的圓筒形容器， 直徑 、長(zhǎng) 。液氧和異丙醇存放在貯罐內(nèi)，由氮?dú)庠鰤汉笏腿胝羝l(fā)生器。 ? e．隔離閥 ? 安裝在擴(kuò)壓器出口處，其作用是試車前、后使試驗(yàn)艙與引射器相隔離 。 ? b．?dāng)U壓器 ? 采用了二次喉道式夾套水冷擴(kuò)壓器，擴(kuò)壓器夾套中有螺旋型通道，從主供水管來的 冷卻水以一定的壓力和流量通過夾套、冷卻擴(kuò)壓器內(nèi)壁 .冷卻水壓力約 ，最大流量為 ，允許冷卻水的最高初始溫度為 20℃ 。 College of Aerospace and Civil Engineering ? 典型主動(dòng)引射高模試車臺(tái)介紹 ? 意大利 ISA2高模試車臺(tái) ? ISA2高模試車臺(tái)建于 1980年左右，它是為了滿足歐洲航天計(jì)劃對(duì) 遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī) MageⅠ 、 MageⅢ 的高模試車要求而建造的，與意大利原有的高模臺(tái) ISA1相比，其技術(shù)途徑類似，但 ISA2的規(guī)模更大，且蒸汽供給系統(tǒng)也有所改進(jìn)。 ? 發(fā)動(dòng)機(jī)接近燃燒結(jié)束時(shí)， 這時(shí)環(huán)狀蒸汽引射器接替排氣擴(kuò)壓器的工作，與排氣機(jī)組一道繼續(xù)保持試驗(yàn)艙的低壓環(huán)境 ，防止回流造成的影響。 College of Aerospace and Civil Engineering ? （ 2）工作過程及原理 ? 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前， 啟動(dòng)機(jī)械排氣機(jī)組 ，對(duì)試驗(yàn)艙及燃?xì)饫鋮s室進(jìn)行預(yù)先抽空，達(dá)到一定低氣壓條件后， 啟動(dòng)環(huán)狀蒸汽引射器以輔助排氣機(jī)組使試驗(yàn)艙迅速達(dá)到預(yù)定的低氣壓環(huán)境 。最經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的辦法是 采用蒸汽蓄熱器供汽 。試驗(yàn)艙內(nèi)的初始低壓環(huán)境可以通過與試驗(yàn)艙相連的 機(jī)械真空泵或輔助蒸汽引射器的抽吸 達(dá)到，發(fā)動(dòng)機(jī)臨近點(diǎn)火前，各供水系統(tǒng) 按要求供水 、 啟動(dòng)主蒸汽引射器 、 打開隔離閥門 、 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火 ，燃?xì)馔ㄟ^噴管進(jìn)入排氣擴(kuò)壓器進(jìn)行第一次增壓 .然后 進(jìn)入燃?xì)饫鋮s室與呈霧狀噴出的冷卻水混合 ，通過水的 汽化吸熱 后燃?xì)馀c水蒸氣的 混合氣體溫度降至隔離閥門和引射器構(gòu)件所能承受的溫度 （一般控制在 200~300℃ ）后進(jìn)入第一級(jí)蒸汽噴射器，在引射器的混合段，為蒸汽噴嘴中噴出的高速蒸汽流混合并在主蒸汽流的攜帶下通過蒸汽引射器進(jìn)行第二次增壓，燃?xì)馀c蒸汽混合氣體再依次進(jìn)入第二級(jí)蒸汽引射器再次增壓后排入大氣，保持試驗(yàn)艙內(nèi)在發(fā)動(dòng)機(jī)試車全過程葉，處于穩(wěn)定的低壓環(huán)境。下面重點(diǎn)介紹前兩種方案。 College of Aerospace and Civil Engineering ? 主動(dòng)引射高模試車臺(tái) ? 主動(dòng)引射高模試車臺(tái)是指發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行高模試車時(shí)，試驗(yàn)艙內(nèi)低壓環(huán)境的建立，除了利用 排氣擴(kuò)壓器的增壓引射作用 外，還在排氣擴(kuò)壓器的出口 串接外加的排氣抽吸系統(tǒng)（如蒸汽引射器、機(jī)械排氣機(jī)組等）， 將從擴(kuò)壓器排出的燃?xì)?、空氣或蒸汽的混合氣休繼續(xù)增壓后排入大氣。 ? （ 4） 不能精確測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的推力與總沖 ? 因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī) 點(diǎn)火過渡階段和燃燒結(jié)束的壓力下降階段 。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過渡階段 壓力建立期間 和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒結(jié)束的 壓力下降期間 ， 擴(kuò)壓器都處于不能正常啟動(dòng)狀態(tài) ，在這兩個(gè)階段都將出現(xiàn)燃?xì)饣亓魅朐囼?yàn)艙的情況并導(dǎo)致回流沖擊 .大的回流沖擊將可能 導(dǎo)致噴管的損壞 ，尤其對(duì)軟質(zhì)的大面積比噴管或易碎的可延伸噴管出口錐將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。為了減少燃?xì)饣亓髟斐傻牟焕绊懀?在此時(shí)將位于試驗(yàn)艙后端的補(bǔ)氣閥門打開 ，外部的空氣迅速進(jìn)入試驗(yàn)艙，使 艙壓與外部環(huán)境壓力平衡 。在國外 己被主動(dòng)引射高模試車臺(tái)所取代 。 College of Aerospace and Civil Engineering ? 高模試車臺(tái)的主要技術(shù)要求 ? 高模試車臺(tái)的 主要技術(shù)要求 如下 : ? 1）試驗(yàn)艙內(nèi)模擬的壓力高度，以保證噴管面積比時(shí)， 噴管能處于滿流工作狀態(tài) ； ? 2）在發(fā)動(dòng)機(jī)全程工作期間（從發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火至燃燒結(jié)束） 試驗(yàn)艙內(nèi)壓力穩(wěn)定 ，不允許出現(xiàn)大的回流增壓； ? 3）能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)噴管全軸擺動(dòng)的條件下進(jìn)行高模試車并進(jìn)行 多分力測(cè)量 ； ? 4）具備 旋轉(zhuǎn)試車 條件； ? 5）能夠在 試車前、后 一段時(shí)間內(nèi)保持試驗(yàn)艙內(nèi)處于 穩(wěn)定的低壓狀態(tài) ； ? 6）試驗(yàn)艙內(nèi) 具有一定范圍的溫度調(diào)控能力 ，使發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)艙內(nèi)即能按預(yù)定的環(huán)境溫度就地進(jìn)行試車前的保溫； ? 7）在試車過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，試車臺(tái)有一定的 防護(hù)措施 ； ? 8）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排出燃?xì)饩哂幸欢ǖ?凈化能力 ； ? 9）在更換少量非標(biāo)設(shè)備的條件下即能 適應(yīng)多種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn) 。 ? 高模試驗(yàn)的 主要目的 ? 1）考核發(fā)動(dòng)機(jī) 高空噴管的結(jié)構(gòu)與性能 ? 在高空工作的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)通常均采用 大面積比噴管 以獲得高的比沖，但大面積比噴管在海平面條件下試驗(yàn)時(shí)，將出現(xiàn)噴管內(nèi)氣流分離導(dǎo)致輕質(zhì)噴管的損傷或破壞和推力測(cè)量失真； ? 2）考核與驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)在高空工作的結(jié)構(gòu)性能與可靠性， 精確測(cè)量彈道性能參數(shù) ； ? 3）測(cè)量在高空工作條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流對(duì)相鄰結(jié)構(gòu)的傳熱影響，從而 確定采取相應(yīng)的防熱措施 ； College of Aerospace and Civil Engineering ? 高模試車臺(tái)的 主要技術(shù)問題及參數(shù) ? 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行高空模擬試車時(shí)，排出大量高溫高速燃?xì)猓?如何將排出的高溫、高速燃?xì)獬槲湃氪髿?、 保持試驗(yàn)艙內(nèi)處于穩(wěn)定的低壓環(huán)境 是高模試車臺(tái)要解決的 首要技術(shù)關(guān)鍵 ，其次是試驗(yàn)艙及滿足試驗(yàn)要求的 專用設(shè)備的設(shè)計(jì) 。進(jìn)行高模試驗(yàn)的地面試驗(yàn)設(shè)施為高空模擬試車臺(tái)（簡(jiǎn)稱 高模試車臺(tái) ）。在目前由于技術(shù)和投資上的原因以及實(shí)際應(yīng)用的需要，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高模試車臺(tái)的模擬高度一般選擇在