1.用途

此試車臺用于76km小型姿態(tài)調(diào)整火箭的高空環(huán)境模擬。在此高度試驗發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火、再啟動、全尺寸燃燒試驗。

2.技術(shù)性能

熱沉通入液氮后，10h真空度可達(dá)1.3×10-3Pa，不通液氮真空艙的極限壓力為13×10-2Pa，工作壓力為1.3Pa，真空機(jī)組可抽除未完全燃燒的N204。

3.設(shè)備組成

設(shè)備主要由真空艙、抽氣機(jī)組、熱沉及液氮外流程組成。

(1)真空抽氣機(jī)組

真空抽氣機(jī)組由高真空、中真空及低真空機(jī)組構(gòu)成。

高真空機(jī)組由JK-1200高真空油擴(kuò)散泵+羅茨泵+滑閥泵構(gòu)成，配置兩套。機(jī)組極限壓力為1.4×10-4Pa，抽速為2.1×104L/S。

中真空抽氣機(jī)組由JZ-1000油擴(kuò)散噴射泵+羅茨泵+滑閥泵組成，共8套。機(jī)組的極限壓力為5×10-1Pa，抽速為1.96×104L/S。

低真空抽氣機(jī)組由羅茨泵+羅茨泵十水環(huán)泵組成，設(shè)置2套。發(fā)動機(jī)點(diǎn)火后，大量的可凝氣體被熱沉壁捕集，以霜的形式存在于艙體內(nèi)，該機(jī)組可將融霜后產(chǎn)生的氣體排到艙外。機(jī)組極限壓力1×10-1Pa，抽速1200L/s。

(2)真空艙體

真空艙體由試驗艙、主艙、輔艙組成。被試火箭發(fā)動機(jī)安置在試驗艙密封端蓋上的測力平臺上，噴管口朝向主艙。艙內(nèi)布置了燃料的注入、控制裝置和信號采集，壓力測量等接口;主艙用于安裝熱沉，并設(shè)有與試驗狀態(tài)有關(guān)的溫度、激波壓力、真空度等數(shù)據(jù)采集的測量口、觀察窗等;輔艙由油擴(kuò)散噴射泵真空機(jī)組的抽空通道構(gòu)成，機(jī)組分布在艙體兩側(cè)。

試驗艙處在主艙封頭上。試驗艙和主艙之間設(shè)有內(nèi)門，并采用能耐高壓的唇型橡膠密封圈進(jìn)行密封。試驗艙為大氣狀態(tài)，主艙可以保持5×10-3Pa的真空度。這樣在一個抽空過程中就可以進(jìn)行多次試驗，可以打開試驗艙門進(jìn)行安裝、檢測操作。試驗艙和主艙封頭之間有閥門管道連接，可以通過主艙經(jīng)過該管路對試驗艙抽空。達(dá)到內(nèi)門開啟所需的壓差后，可以打開內(nèi)門。試驗艙設(shè)置手動充氣閥，充氣時間小于10s。

(3)熱沉

熱沉由冷管組件及冷壁組件構(gòu)成。冷管組件用于對試驗氣體的冷卻和冷凝。冷壁組件是模擬空間冷黑環(huán)境的部件，與真空艙體保持100mm的距離。材質(zhì)為奧氏體不銹鋼。

冷管組件共5組，前2組為盤狀光管，后3組帶翼管，全部安置在主艙后半段;冷壁組件共4組，分別安裝有試驗艙、主艙封頭、主艙前段和主艙后段。艙體下部為進(jìn)液氮口，上部為出液氮口，每一路單獨(dú)進(jìn)出，并分別與液氮外循環(huán)系統(tǒng)連接。艙體外的液氮管路用保溫層包裹。

火箭噴出的高溫高速燃?xì)膺M(jìn)入主艙后，逐步降溫、減速，經(jīng)過冷管組件進(jìn)行熱交換后，燃?xì)庵械娜鏗20、CO2、H2的溫度被降至150K后進(jìn)入尾艙，通過中真空機(jī)組排出艙體。

熱沉除了通液氮外，還要在化霜階段通入熱氮?dú)?。要求熱沉能承受冷熱交變溫度，因此需要解決熱沉的結(jié)構(gòu)和材料在高低溫交變下的應(yīng)力腐蝕、疲勞損傷和熱脹冷縮等問題，以免熱沉損傷。

(4)液氮外流程

熱沉液氮外流程由2個液氮儲罐、2臺液氮泵、過冷器、低溫閥門和液氮管路等部件組成。液氮系統(tǒng)和熱沉構(gòu)成了液氮的密閉循環(huán)回路。為提高系統(tǒng)的可靠性，低溫閥門采用手動形式。在火箭發(fā)動機(jī)試驗中，實現(xiàn)了系統(tǒng)由開式沸騰降溫，快速穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換成液氮單相密閉循環(huán)。在液氮流程正常工作時，熱沉壁板溫度可達(dá)到90K±SK。熱氮?dú)饬鞒逃糜跓岢良訜?，加快化霜速度。由空氣壓縮機(jī)、干燥器、油水分離器、加熱爐、管道、閥門等組成。進(jìn)氣溫度為室溫，排氣z*高溫度423K。