火箭發動機試車台
火箭發動機試車台是火箭發動機在地面可控環境下點火測試的地方,發動機用於實際飛行前必須經過試車。相對於火箭整體測試,發動機試車成本相對較低。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f5/Rocket_firing.jpg/220px-Rocket_firing.jpg)
實驗條件通常是「海平面圍壓」或「高空」。海平面試車用於火箭離地特性評定。但海平面試車不能提供發動機在整個工作周期中的性能參數。高空試車則可以。
海平面試車
編輯海平面靜態試車的優勢就是實施簡易。試車台要能固定發動機,並將廢氣安全引導到大氣中。結構的整體性,系統的運作以及海平面推力都可以測定或驗證。如果發動機在稀薄大氣中點火,則即便地面測試良好,實際運行中表現也大不相同。
典型的試車台能在垂直或水平方向上固定發動機,液體火箭發動機通常垂直固定應為其推進劑泵進口與推進劑箱的底部相接。發動機試車中推力測定系統需要將推進劑重量計算在內。發動機廢氣被導入火焰反射板或深溝,火焰溝槽能將高溫廢氣向安全方向引導,大水量噴灑系統保護溝槽也冷卻廢氣並降低聲壓(響度)。大型火箭發動機產生的聲壓超過200分貝。
固體火箭採用兩種固定方式均可。聯合火焰溝槽需要和垂直試車台同樣堅固,但噴水系統降低聲壓的效率變低。
兩種試車台都需要安全防護措施以應對火箭發動機潛在破壞性爆炸。安全措施通常包括試車台遠離居民區和危險設施,加裝厚混凝土防護牆或土溝,並使用惰性氣體(氮氣或氦氣)來清除爆炸混合物。
高空試車
編輯高空試車的優點是可以獲得更逼真的模擬發動機高空工作。大氣壓強隨高度增加而下降,推力增加,熱傳遞降低。
高空試車設施比海平面試車台更複雜。發動機被置於封閉室內,啟動前室壓被降到最低。典型的工作室壓約為0.16 psia(對應30,000米海拔),由機械泵抽氣得到。機械泵由蒸汽噴射器/擴散器驅動。如果推進劑燃燒產物包含可燃物或爆炸材料,則室內需充滿惰性氣體,常是氮氣。充惰性氣體可以防止潛在的爆炸。
地面火箭測試基地
編輯參考
編輯- Sutton, G.P., (1976) Rocket Propulsion Elements ISBN 0-471-83836-5
- Lawrie, A., (2005) Saturn ISBN 1-894959-19-1
- Bilstein, R.E., (2003) Stages To Saturn ISBN 0-8130-2691-1