【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裝有 3臺單級噴射器 ，每臺噴射器消耗蒸汽量為 50kg/s，蒸汽壓力為 MPa， 3臺蒸汽噴射器可以單臺啟動亦可同時啟動 ， 3臺同時工作時可使 2022rn3以上的容積的壓力在 70s內從 101kPa降至 5kPa。 ? c．隔離閥 ? 它位于擴壓器的出口處， 其作用是試車前關閉，以保持試驗艙點火前的真空度 ； 發(fā)動機點火時打開 ，使擴壓器與主蒸汽噴射器相通，并借助蒸汽抽吸燃氣； 試驗結束后再次關閉，繼續(xù)保持 內的低壓環(huán)境。 College of Aerospace and Civil Engineering ? a．試驗艙 ? 試驗艙為容積約 300m長約 16m的鋼制圓筒形容器，艙內安裝有 六分力試車架、承力墩和攝影系統 等。 College of Aerospace and Civil Engineering M Pa? 2）工作過程 ? 如圖 48所示，在試驗前，由排氣機組對除濕冷卻器、試驗艙、燃氣冷卻器等空間進行抽空、達到要求后， 關閉隔離閥門 ，用氮氣對試驗艙和除濕冷卻器進行惰性化處理，并對試驗艙檢漏， 再次打開隔離閥 ，排氣機組再次抽空使之達到14kPa， 關閉隔離閥 ，在點火前 1分鐘左右，啟動環(huán)狀蒸汽噴射器，并在臨近點火前向各有關系統供給冷卻水。該臺所用的排氣機組與 J J5相同。 College of Aerospace and Civil Engineering ? d．燃氣冷卻器 ? 它位于環(huán)狀蒸汽噴射器之后， 從蒸汽噴射器排出的燃氣與蒸汽的混合氣體在冷卻器中與冷卻水混合降溫 ，然后沿管道進入除濕冷卻器。 College of Aerospace and Civil Engineering ? b．擴壓器 ? J6試驗臺擬配備 三個直徑分別為 、 水冷式擴壓器 ，試驗時 可根據不同的試驗推力、噴管面積比、可延伸出口錐和擺角大小等因素選用擴壓器以獲得所需的模擬高度 。 ? （ 1）主要組成 ? 該試車臺由 試驗艙、擴壓器、環(huán)狀蒸汽噴射器、燃氣冷卻室、除濕冷卻器、排氣機組、蒸汽供給系統、供水系統 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)動機即將 點火前 ，輔助機械排氣機組使艙壓迅速降至 ，而后發(fā)動機點火后發(fā)動機 工作過程中 ，環(huán)狀蒸汽引射器繼續(xù)輔助排氣機組工作。試驗前通過輔助蒸汽引射器的抽吸使艙內達到預定的低氣壓環(huán)境。 College of Aerospace and Civil Engineering ? a．試驗艙 ? 試驗艙（如圖 46）為一鋼制的圓筒形容器， 直徑 、長 。液氧和異丙醇存放在貯罐內，由氮氣增壓后送入蒸汽發(fā)生器。 ? e．隔離閥 ? 安裝在擴壓器出口處，其作用是試車前、后使試驗艙與引射器相隔離 。 ? b．擴壓器 ? 采用了二次喉道式夾套水冷擴壓器，擴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、冷卻擴壓器內壁 .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 ? 典型主動引射高模試車臺介紹 ? 意大利 ISA2高模試車臺 ? ISA2高模試車臺建于 1980年左右，它是為了滿足歐洲航天計劃對 遠地點發(fā)動機 MageⅠ 、 MageⅢ 的高模試車要求而建造的，與意大利原有的高模臺 ISA1相比，其技術途徑類似，但 ISA2的規(guī)模更大，且蒸汽供給系統也有所改進。 ? 發(fā)動機接近燃燒結束時， 這時環(huán)狀蒸汽引射器接替排氣擴壓器的工作，與排氣機組一道繼續(xù)保持試驗艙的低壓環(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)動機點火前， 啟動機械排氣機組 ，對試驗艙及燃氣冷卻室進行預先抽空，達到一定低氣壓條件后， 啟動環(huán)狀蒸汽引射器以輔助排氣機組使試驗艙迅速達到預定的低氣壓環(huán)境 。最經濟和實用的辦法是 采用蒸汽蓄熱器供汽 。試驗艙內的初始低壓環(huán)境可以通過與試驗艙相連的 機械真空泵或輔助蒸汽引射器的抽吸 達到，發(fā)動機臨近點火前，各供水系統 按要求供水 、 啟動主蒸汽引射器 、 打開隔離閥門 、 發(fā)動機點火 ，燃氣通過噴管進入排氣擴壓器進行第一次增壓 .然后 進入燃氣冷卻室與呈霧狀噴出的冷卻水混合 ，通過水的 汽化吸熱 后燃氣與水蒸氣的 混合氣體溫度降至隔離閥門和引射器構件所能承受的溫度 （一般控制在 200~300℃ ）后進入第一級蒸汽噴射器，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行第二次增壓，燃氣與蒸汽混合氣體再依次進入第二級蒸汽引射器再次增壓后排入大氣，保持試驗艙內在發(fā)動機試車全過程葉，處于穩(wěn)定的低壓環(huán)境。下面重點介紹前兩種方案。 College of Aerospace and Civil Engineering ? 主動引射高模試車臺 ? 主動引射高模試車臺是指發(fā)動機進行高模試車時，試驗艙內低壓環(huán)境的建立，除了利用 排氣擴壓器的增壓引射作用 外，還在排氣擴壓器的出口 串接外加的排氣抽吸系統（如蒸汽引射器、機械排氣機組等）， 將從擴壓器排出的燃氣、空氣或蒸汽的混合氣休繼續(xù)增壓后排入大氣。 ? （ 4） 不能精確測定發(fā)動機的推力與總沖 ? 因為在發(fā)動機 點火過渡階段和燃燒結束的壓力下降階段 。因此，在發(fā)動機點火過渡階段 壓力建立期間 和發(fā)動機燃燒結束的 壓力下降期間 ， 擴壓器都處于不能正常啟動狀態(tài) ，在這兩個階段都將出現燃氣回流入試驗艙的情況并導致回流沖擊 .大的回流沖擊將可能 導致噴管的損壞 ，尤其對軟質的大面積比噴管或易碎的可延伸噴管出口錐將導致嚴重的后果。為了減少燃氣回流造成的不利影響， 在此時將位于試驗艙后端的補氣閥門打開 ，外部的空氣迅速進入試驗艙，使 艙壓與外部環(huán)境壓力平衡 。在國外 己被主動引射高模試車臺所取代 。 College of Aerospace and Civil Engineering ? 高模試車臺的主要技術要求 ? 高模試車臺的 主要技術要求 如下 : ? 1）試驗艙內模擬的壓力高度，以保證噴管面積比時， 噴管能處于滿流工作狀態(tài) ； ? 2）在發(fā)動機全程工作期間（從發(fā)動機點火至燃燒結束） 試驗艙內壓力穩(wěn)定 ，不允許出現大的回流增壓； ? 3）能夠在發(fā)動機噴管全軸擺動的條件下進行高模試車并進行 多分力測量 ； ? 4）具備 旋轉試車 條件； ? 5）能夠在 試車前、后 一段時間內保持試驗艙內處于 穩(wěn)定的低壓狀態(tài) ； ? 6）試驗艙內 具有一定范圍的溫度調控能力 ，使發(fā)動機在試驗艙內即能按預定的環(huán)境溫度就地進行試車前的保溫； ? 7）在試車過程中，發(fā)動機出現故障時，試車臺有一定的 防護措施 ； ? 8）對發(fā)動機排出燃氣具有一定的 凈化能力 ； ? 9）在更換少量非標設備的條件下即能 適應多種型號發(fā)動機的試驗 。 ? 高模試驗的 主要目的 ? 1）考核發(fā)動機 高空噴管的結構與性能 ? 在高空工作的固體火箭發(fā)動機通常均采用 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時，將出現噴管內氣流分離導致輕質噴管的損傷或破壞和推力測量失真； ? 2）考核與驗證發(fā)動機在高空工作的結構性能與可靠性， 精確測量彈道性能參數 ； ? 3）測量在高空工作條件下，發(fā)動機排氣流對相鄰結構的傳熱影響，從而 確定采取相應的防熱措施 ； College of Aerospace and Civil Engineering ? 高模試車臺的 主要技術問題及參數 ? 火箭發(fā)動機在進行高空模擬試車時，排出大量高溫高速燃氣， 如何將排出的高溫、高速燃氣抽吸排入大氣 、 保持試驗艙內處于穩(wěn)定的低壓環(huán)境 是高模試車臺要解決的 首要技術關鍵 ，其次是試驗艙及滿足試驗要求的 專用設備的設計 。進行高模試驗的地面試驗設施為高空模擬試車臺（簡稱 高模試車臺 ）。在目前由于技術和投資上的原因以及實際應用的需要，固體火箭發(fā)動機高模試車臺的模擬高度一般選擇在