火箭发动机试验数据处理

2023-08-02 理论教育版权反馈

【摘要】：发动机点火工作后的时间历程、试验后部件的完整性、测试数据的完整性与真实性是评定试验成败的依据和标志，对测试数据进行处理和分析是评定发动机工作性能的依据。发动机性能参数是通过对测试数据的处理而得到的。燃烧时间平均压力：式中，压力的积分项称为燃烧时间压力冲量。

发动机点火工作后的时间历程、试验后部件的完整性、测试数据的完整性与真实性是评定试验成败的依据和标志，对测试数据进行处理和分析是评定发动机工作性能的依据。

发动机性能参数是通过对测试数据的处理而得到的。发动机地面点火试验中测量参量中的压力和推力是主要参数。在试验对压力-时间和推力-时间的测量值进行处理后，可以得到表征发动机工作过程的内弹道和能量等特性。

数据处理的要求、内容和工作量可因试验类型的不同而异，但最基本的是对推力-时间和压力-时间特性进行处理，下面简要介绍对该参数进行处理的主要内容。

1.压力数据处理

利用p-t曲线处理可得到下列内弹道特性参数。

（1）燃烧时间平均压力：

式中，压力的积分项称为燃烧时间压力冲量。

（2）工作时间平均压力：

式中，压力积分项称为工作时间压力冲量。

（3）特征速度。特征速度用C*表示，理论上特征速度是喷管进口燃气总压ptin和喷管临界截面面积At的乘积与燃气质量流量˙m之比，即

通过点火试验，可以按下式计算发动机的试验特征速度：

式中　At——点火试验前后喷管临界截面面积（m2）；

　　　mp——推进剂总质量（kg）；

　　　C*——试验特征速度（m/s）。

2.推力数据处理

通过推力曲线处理，可以得到总冲、比冲、平均推力和推力系数等数据。

（1）总冲：

（2）比冲：

（3）工作时间平均推力：

（4）燃烧时间平均推力：

（5）推力系数。推力系数CF是固体火箭发动机水平的表征量之一，理论推力系数是发动机推力与喷管临界截面面积At同喷管进口截面燃气总压ptin乘积之比，即

而试验推力系数可以用下式计算：

式中　CF——试验推力系数，无量纲因子；

　　　I——总冲（N·s）；

　　　 pagenumber_ebook=247,pagenumber_book=238 ——点火试验前后喷管临界截面面积的算术平均值（m2）；

分母中的积分项是工作时间压力冲量（Pa·s）。