1.用途
此試車臺用于76km小型姿態調整火箭的高空環境模擬。在此高度試驗發動機的點火、再啟動、全尺寸燃燒試驗。
2.技術性能
熱沉通入液氮后,10h真空度可達1.3×10-3
3.設備組成
設備主要由真空艙、抽氣機組、熱沉及液氮外流程組成。
(1)真空抽氣機組
真空抽氣機組由高真空、中真空及低真空機組構成。
高真空機組由JK-1200高真空油擴散泵+羅茨泵+滑閥泵構成,配置兩套。機組極限壓力為1.4×10-4
中真空抽氣機組由JZ-1000油擴散噴射泵+羅茨泵+滑閥泵組成,共8套。機組的極限壓力為5×10-1
低真空抽氣機組由羅茨泵+羅茨泵十水環泵組成,設置2套。發動機點火后,大量的可凝氣體被熱沉壁捕集,以霜的形式存在于艙體內,該機組可將融霜后產生的氣體排到艙外。機組極限壓力1×10-1
(2)真空艙體
真空艙體由試驗艙、主艙、輔艙組成。被試火箭發動機安置在試驗艙密封端蓋上的測力平臺上,噴管口朝向主艙。艙內布置了燃料的注入、控制裝置和信號采集,壓力測量等接口;主艙用于安裝熱沉,并設有與試驗狀態有關的溫度、激波壓力、真空度等數據采集的測量口、觀察窗等;輔艙由油擴散噴射泵真空機組的抽空通道構成,機組分布在艙體兩側。
試驗艙處在主艙封頭上。試驗艙和主艙之間設有內門,并采用能耐高壓的唇型橡膠密封圈進行密封。試驗艙為大氣狀態,主艙可以保持5×10-3
(3)熱沉
熱沉由冷管組件及冷壁組件構成。冷管組件用于對試驗氣體的冷卻和冷凝。冷壁組件是模擬空間冷黑環境的部件,與真空艙體保持100mm的距離。材質為奧氏體不銹鋼。
冷管組件共5組,前2組為盤狀光管,后3組帶翼管,全部安置在主艙后半段;冷壁組件共4組,分別安裝有試驗艙、主艙封頭、主艙前段和主艙后段。艙體下部為進液氮口,上部為出液氮口,每一路單獨進出,并分別與液氮外循環系統連接。艙體外的液氮管路用保溫層包裹。
火箭噴出的高溫高速燃氣進入主艙后,逐步降溫、減速,經過冷管組件進行熱交換后,燃氣中的如H20、CO2、H2的溫度被降至150K后進入尾艙,通過中真空機組排出艙體。
熱沉除了通液氮外,還要在化霜階段通入熱氮氣。要求熱沉能承受冷熱交變溫度,因此需要解決熱沉的結構和材料在高低溫交變下的應力腐蝕、疲勞損傷和熱脹冷縮等問題,以免熱沉損傷。
(4)液氮外流程
熱沉液氮外流程由2個液氮儲罐、2臺液氮泵、過冷器、低溫閥門和液氮管路等部件組成。液氮系統和熱沉構成了液氮的密閉循環回路。為提高系統的可靠性,低溫閥門采用手動形式。在火箭發動機試驗中,實現了系統由開式沸騰降溫,快速穩定地轉換成液氮單相密閉循環。在液氮流程正常工作時,熱沉壁板溫度可達到90K±SK。熱氮氣流程用于熱沉加熱,加快化霜速度。由空氣壓縮機、干燥器、油水分離器、加熱爐、管道、閥門等組成。進氣溫度為室溫,排氣z*高溫度423K。
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