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固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-09-24 23:10:17 更新時(shí)間：2025-09-23 23:10:18

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力檢測(cè)概述

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作為航天推進(jìn)系統(tǒng)的核心部件，其推力性能直接影響飛行器的運(yùn)載能力和軌道精度。推力檢測(cè)是通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集與分析的過(guò)程，不僅能驗(yàn)證設(shè)計(jì)指標(biāo)，還能為發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。現(xiàn)代推力檢測(cè)已發(fā)展成融合傳感器技術(shù)、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)分析的綜合性技術(shù)體系，在發(fā)動(dòng)機(jī)研制、定型試驗(yàn)和批量生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控中具有不可替代的作用。

主要檢測(cè)項(xiàng)目

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力檢測(cè)包含以下核心參數(shù)：1）最大推力值及其對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)；2）平均推力與總沖量；3）推力-時(shí)間曲線(xiàn)特征（如上升斜率、平臺(tái)段波動(dòng)）；4）推力偏心距與力矩特性；5）關(guān)機(jī)沖擊載荷。其中推力時(shí)程曲線(xiàn)分析可識(shí)別燃燒不穩(wěn)定、藥柱結(jié)構(gòu)缺陷等異常現(xiàn)象，而推力偏心檢測(cè)直接關(guān)系飛行姿態(tài)控制精度。

關(guān)鍵檢測(cè)儀器

推力測(cè)試系統(tǒng)通常由三大部分組成：1）測(cè)力平臺(tái)采用高剛度合金結(jié)構(gòu)，配備壓電式或應(yīng)變式多維力傳感器，量程需覆蓋預(yù)估推力的120%；2）動(dòng)態(tài)信號(hào)采集系統(tǒng)需滿(mǎn)足≥10kHz采樣率及24bit分辨率，配套抗電磁干擾屏蔽艙；3）液氮冷卻系統(tǒng)用于保護(hù)傳感器免受高溫燃?xì)鉄g。特殊工況下還需采用光纖應(yīng)變計(jì)進(jìn)行高溫區(qū)原位測(cè)量。

檢測(cè)方法實(shí)施

典型檢測(cè)流程包括：1）靜態(tài)標(biāo)定——通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)力源對(duì)傳感器進(jìn)行六分量校準(zhǔn)；2）發(fā)動(dòng)機(jī)剛性安裝于測(cè)力平臺(tái)，確保推力軸線(xiàn)與傳感器基準(zhǔn)重合；3）采用多通道同步觸發(fā)采集，同步記錄推力、壓強(qiáng)和溫度數(shù)據(jù)；4）小波降噪處理后，通過(guò)數(shù)值積分計(jì)算沖量參數(shù)；5）三維力矢量合成分析推力偏心。對(duì)于大型發(fā)動(dòng)機(jī)，需采用多臺(tái)傳感器并聯(lián)布置方案以克服單一傳感器量程限制。

數(shù)據(jù)診斷技術(shù)

現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)集成了智能診斷模塊：1）基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別推力曲線(xiàn)異常特征；2）通過(guò)頻譜分析判斷燃燒振蕩頻率；3）建立推力-壓強(qiáng)聯(lián)合判據(jù)評(píng)估燃燒效率。檢測(cè)過(guò)程中需特別注意環(huán)境振動(dòng)補(bǔ)償、電磁兼容設(shè)計(jì)等干擾抑制措施，確保測(cè)試結(jié)果置信度達(dá)到工程應(yīng)用要求。