诺文科夫(S.S.Novikov)和日尔扎切夫(Yu S.Ryazantsev)于1970年报到了双基和复合推进剂在0.1~0.4MPa氮气中用恒压弹作的实验。圆柱形试件被安装在一个抛光的大块铜板上,在上端面点火。观察到靠近推进剂和金属接触处,装药燃烧表面凝聚相一侧的温度梯度明显增加,燃速降低。在离开接触面的某一距离处发生熄火[13]。
美国空军和承包AEDC推进装置的斯弗德鲁普技术公司的工程师们,使用AEDC在1975年发明的一项技术,即是点燃一种聚能装药,把正在AEDC的高空模拟试验仑J-5中进行3048m高空模拟试验的民兵第三级发动机的前封头,炸开了一个直径406mm的孔,使得发动机内部的压力突然下降,立即熄火[14]。同时用水从内部冷却发动机,以防推进剂复燃。
1977年美国联合工艺公司化学系统分公司的C.A.Mike Lefebvre & R.A.Jahkowski为螺栓挤压推力终止系统验证试验用的BETTS方案,是用爆炸螺栓和挤压螺栓的组合取代喷管法兰螺栓。挤到指令后,爆炸螺栓立即打开,喷管以可控制的方式向后平移,这种控制方式是由作用于挤压螺栓的喷管的喷射力决定的。喷管向后平移,发动机燃烧室迅速排气,由于压力下降( ) 使推进剂药柱熄火[15]。挤压螺栓推力终止系统[17]当需要终止推力时, 爆炸螺栓起作用, 喷管沿挤压螺栓后移, 从而使喷管和发动机燃烧室之间产生一间隙, 火箭燃气从此间隙内排出, 从而使推力终止。ATK公司,于2008年6月,完成了发射中止发动机的点火器试验[16]。对于中止发动机的研究,国外某些公司的成果较为成熟。根据公开的资料,中止发动机对于整个发动机的研发实验过程有着至关重要的意义。
至于中止发动机试验台的台架,一般分卧式和立式[19],这里仅参考一种卧式可推力测试补偿修正的装置[18],如图1.6所示。目前, 常用的试验架,有两种,分别为柔性试验架和非柔性试验架 [20]。柔性试验架的轴向静态精度 , 而非柔性试验架的轴向静态精度通常约为2.0%。
图1.6 固体火箭发动机推力试验系统组成[18]
随着对于中止发动机研究的逐步深入,中止发动机的点火控制等技术将会有进一步发展,燃烧室和喷管内的燃气流动状态将更加清晰,装药的总冲将会进一步精确,使得修正力的精度进一步提高,随之进一步增强其修正能力。
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