火箭发动机试验与测试技术复习题2013

火箭发动机试验与测试技术复习题2013

火箭发动机试验与测量复习题

名词解释

①单端输入方式，

②双端输入方式，

③单极性信号，

④双极性信号，

⑤差模干扰，

⑥共模干扰，

⑦点火时差，

⑧点火延迟期，

⑨压电效应，

⑩多普勒效应，

⑾振动量，

⑿德拜长度

问答题：

⑴叙述火箭发动机试验的特点。

⑵如何评估传感器的测试精度。

⑶叙述火箭发动机地面试验的特点。

⑷给出典型火箭发动机实验测量示意图。

⑸测控系统干扰来源，并解释其意义。干扰的抑制技术有那些？

⑹叙述高精度固发试车台架的特点

⑺简述火箭发动机6分力测量原理

⑻简述被动引射试车台组成及工作原理

⑼与被动引射式高模试车台相比，叙述主动引射高模试车台的优点

⑽叙述扩压器的作用

⑾掌握发动机推力室试验准备阶段推进剂充填时间的测量方法。

⑿绘图说明振动测试系统的主要组成部分和振动传感器的主要指标要求。

⒀简述涡轮、涡街流量计的工作原理及测量方法。

⒁绘出量热探针的主要结构图，说明其工作原理、测量步骤和计算公式。

⒂绘出静电探针的伏安特性曲线，并对探针的不同工作区域做出说明。

⒃叙述热电偶的均质电路定律、中间金属定律、中间温度定律、标准电极定律。

⒄熟悉应变式位移传感器和差动变压器式位移传感器的工作原理。能够绘图说明两种应变式位移传感器的测量原理。

⒅涡轮泵试验内容主要包括哪些内容？

⒆热电偶冷端温度补偿主要有哪些方式？并解释

⒇低温温度高精度测量时需要注意的几个基本原则问题？

[21]发动机试验过程中自动器的控制程序包括几种类型？

[22]简述常用热电偶的材料和分类。

[23]激光多普勒测速的基本光路有几种，解释说明其特点。绘出参考光束系统简图。

无：

初始地址：使用板卡时，需要对卡上的一组寄存器进行操作，这组寄存器占用数个连续的地址，一般将其中最低的地址值定为此卡的初始地址，这个地址需使用卡上的拨码开关来设置

接触式测量：接触式测温是基于热平衡原理，即测温敏感元件(传感器)必须与被测介质接触，是两者处于平衡状态，具有同一温度。如水银温度计、热敏电阻、热电偶等。

1.图示典型固体火箭发动机推力与压强曲线，给出各特征点定义

推力与压强曲线特征点定义

•t0 —时间零点。指点火信号给出的时刻

•ti —发劢机工作时间起点。即压强升到设计的平均压力的5%时对应的时刻

•tbf —燃烧终了时刻。发劢机装药肉厚燃烧完了的时刻•tb —燃烧时间。指装药肉厚燃烧时间即tbf不ti之间的时间间隔

•ta —工作时间。在p-t曲线上，taf不ti之间的时间间隔•taf—工作终点时刻。一般规定压强下降到300KPa值对应的时刻

2.图示说明固体火箭发动机燃烧终了时刻的确定方法

1.双切线法

•角平分线不p-t曲线的交

点

•DE中线不p-t曲线的交点

•切线交点对应的时刻

•2.特征值dp/dt法（计算

机方法）

•dp/dt的值为一预估的常数或基亍试验内弹道曲线某一规

定下的变量

•3.二阶倒数法（计算机方法）•dp/dt变化率最大点为燃尽时刻

备考答案

各路输入信号不共地。如信号来自不同

0~10V 。

-5~+5V 。

是指干扰信号使测量设备的一个输入端的电位相对另一个输入端的电

（通常是接地点）

而言的，它在设备的两个输入端同时出现干扰，若设备的输入电路不对称，共模干扰就变成差模干扰而引入系统中。

⑦ 点火时差---从推进剂的一种组元进入燃烧室至推进剂点火有一个时差。造成这种时差的因素有两个：一个是由于推进剂的两个主阀门不可能绝对同时打开，以及主阀门后供应管路的管径、管长和流阻情况不同；二是起动程序要求两种组元必须分先后进入燃烧室(对于自燃推进剂会因着火延迟期造)。

时差大小决定于推进剂的化学活性，其值一般在0.02-0.04s 内。

⑨ 压电效应---某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。

当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。

⑩ 多普勒效应---相对运动体之间有电波传输时，其传输频率随瞬时相对距离的缩短和增大而相应增

通常把具有时间周期性的运动称为振动。从广义上说，任何一个物理量在某一数值附近作周期性的变化，都称为振动。振动量通常指反映振动的强弱程度的量，亦即指振动位移，振动速度和振动加速度的大小。这三者之间存在着确定的微分或积分关系。

⑿ 德拜长度---热等离子体中的电中性条件通常仅在很小尺度内因热电子的热运动而有所违背，该尺度以

Debye 长度表征，其数值与等离子体温度及带电粒子数密度有关。

Debye 长度的计算公式为：

D

λ=，国际单位制中：D λ=问答题：

①复杂的综合技术、庞大的系统工程；如试验过程、设备、仪器、控制、数据测量、推进剂等。 ②试验阶段工作量为“金字塔”型；

③需要复杂的高空环境模拟试验；

④测量系统规模庞大、结构复杂、测量精度高、数据量大；

⑤试验费用高，大于70%的总费用

⑥不安全因素多，危险性大；

⑵ 如何评估传感器的测试精度