点火试验

火箭技术术语

点火冲击是产生过载的直接原因，在点火瞬间点火药产生大量高温燃气冲击在装药表面，使装药及发动机壳体产生震动。

简介

在固体火箭发动机的研制和生产过程中，需要对推进剂和装药设计进行原理性试验和地面静止、飞行试验，以检测固体火箭发动机和推进剂的性能指标。

背景

20世纪50年代以来，火箭技术得到了迅速发展和广泛应用，其中尤以各类可控火箭武器(导弹)和空间运载火箭发展最为迅速。从火箭弹到反坦克导弹、反飞机导弹和反舰导弹以及攻击地面固定目标的各类战术导弹和战略导弹，均已发展到相当完善的程度，已成为现代军队不可缺少的武器装备。各类火箭武器正在继续向提高命中精度、抗干扰能力、突防能力和生存能力的方向发展。火箭技术能在这么短的时间内形成渐进式的良性循环发展，一方面是由于新材料、新技术、新能源、新工艺等在火箭研制过程中的应用，另一面是因为新的测试技术加速了火箭技术的发展。

固体火箭发动机的点火是指从向点火装置发出点火信号开始，直至燃烧室内建立起稳定工作压强的全过程，这个过程十分复杂，并直接影响到发动机的工作性能。一个性能良好的点火装置必须确保在发动机的整个使用温度范围内都能可靠地点燃推进剂装药，并在较短的时间内使装药进入稳态燃烧阶段，建立起正常的稳态工作压强。

固体火箭发动机点火系统是造成不符合设计指标要求的主要问题之一。固体火箭发动机点火系统包括点火具结构、点火药包、点火头、喷管密封结构等。根据不同的固体火箭发动机，应通过不同条件的试验方法确定最佳的发动机主装药点燃工作参数，才能保证发动机的正常工作。发动机在点火工作瞬间会经受瞬态振动，这些瞬态振动会产生能量很高的冲击，构成对发动机及导弹的结构损伤。

根据不同的固体火箭发动机，应通过不同条件的试验方法确定最佳的发动机主装药点燃工作参数，才能保证发动机的正常工作。

试验过程分析

测试仪器的种类很多，功能各异。但是无论何种测试仪器，其组成都可以概括为数据的采集与控制、数据的分析与处理、结果的输出与显示三大功能模块，且都是以硬件的形式存在，所以开发、维护的费用高，技术更新周期长。

根据不同点火药量对应发动机燃烧室头部不同最大压强均值，进行曲线拟合。

在点火药量为 6 ～15 g 范围内，随着点火药量的增加，燃烧室头部压力明显升高，点火药量与燃烧室头部压力近似满足指数函数，为理论计算点火最大压强提供了试验依据; 燃烧室头部压力和环形通道入口处压力在点火具破膜后基本相同，因此可以认为燃烧室头部和环形通道入口的压力近似相等，为点火压力数值仿真提供了重要依据; 在环形通道内，压力在前部降低得十分明显，在末端压力有略微降低; 在环形通道前部和后部压力传递所用时间近似相等，即发动机中没有明显的速度变化; 环形通道内压力波的速度约为 400 m/s，并不随点火药量变化而变化。

在装填硬质改性双基药柱的情况下，燃烧室头部和环形通道入口处压力近似相等; 环形通道入口处在点火具破膜后并未出现明显的压力突变。这一现象说明在真实点火过程中不存在明显的压力冲击波。

意义

火箭发动机点火试验及其测试技术对火箭的发展有着举足轻重的作用，是火箭技术的重要组成部分，是火箭发动机的预研、模样、初样、试样和批生产等诸阶段中一种主要的试验方式和不可缺少的工作环节。仪器设备的性能水平和实验室的工作人员素质对产品的开发、生产能力和工作效率有较大的影响，没有先进的试验设备进行试验难以开发和生产出先进的火箭武器产品。火箭发动机性能测试在火箭武器各类试验中占有重要地位。

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