【儀器網(wǎng) 時事聚焦】上周，長征八號運載火箭芯二級氫氧發(fā)動機成功完成了高空模擬試驗。此次高空試驗是為了校驗大噴管以及獲得發(fā)動機的性能數(shù)據(jù)，后以試驗數(shù)據(jù)達到交付要求為結(jié)果圓滿完成試驗。這標志著長征八號運載火箭離2020年實現(xiàn)首飛的目標更近了一步。
據(jù)悉，長征八號投入市場后將填補我國太陽同步軌道3噸至4.5噸運載能力的空白。長征八號具有性價比較高、發(fā)射周期短等優(yōu)勢，年發(fā)射量初期為10發(fā)以上，后期可達20發(fā)以上，在商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場極具競爭力，同時還將帶動運載火箭芯一級與助推器整體垂直回收與重復(fù)使用技術(shù)的發(fā)展。
長征八號對我國的航天事業(yè)有重要的意義，因此保證火箭成功發(fā)射也成為航天工作人員必須完成的重任。目前長征八號已經(jīng)進入生產(chǎn)總裝測試階段，每一次測試都是一場針對性的小型排練。發(fā)動機的高空模擬試驗就是火箭發(fā)動機在真實發(fā)射中可以正常工作的保證。
模擬實驗在儀器行業(yè)并不是一個生僻的名詞。環(huán)境模擬和力學(xué)試驗都是產(chǎn)品質(zhì)量控制的必要環(huán)節(jié)。環(huán)境模擬設(shè)備通過在一定空間范圍內(nèi)模擬自然的氣候環(huán)境檢驗產(chǎn)品的特性與質(zhì)量，常見的
環(huán)境試驗箱有
鹽霧試驗箱、紫外老化
試驗箱、高低溫試驗箱等?？萍嫉陌l(fā)展以及人們對產(chǎn)品質(zhì)量的重視都在對環(huán)境試驗提出更高的要求，推動試驗設(shè)備的發(fā)展。而高空模擬試驗就是環(huán)境模擬試驗技術(shù)為了適應(yīng)航空航天行業(yè)的要求，向“大”和“環(huán)境”發(fā)展的典型。
發(fā)動機高空模擬試驗主要是對發(fā)動機真空點火、起動、關(guān)機以及真空性能進行試驗，需要高空試驗臺在地面模擬發(fā)動機整個飛行包線范圍內(nèi)的飛行環(huán)境。運載火箭使用的氫氧發(fā)動機需要真空環(huán)境下點火起動，并且處于低壓、低溫和微重力環(huán)境。在這樣的環(huán)境下，推進劑的充填、霧化、燃燒等過程以及發(fā)動機的工作特性都會發(fā)生改變，無法通過海平面試驗和仿真分析檢驗發(fā)動機性能。因此上世紀60年代以來，各國都開始了高空模擬試驗臺的研究與建設(shè)。
上世紀70年代，我國建立了第一座用于人造衛(wèi)星姿態(tài)控制發(fā)動機模擬45km高空環(huán)境的高空試車臺，并陸續(xù)建立了多座模擬不同高度、不同推力的火箭發(fā)動機實驗艙，在我國航天事業(yè)的發(fā)展中國發(fā)揮了巨大的作用。與火箭發(fā)動機高空試驗技術(shù)相比，多年以來，我國的高空模擬試驗技術(shù)一直較為落后。一方面是因為我國火箭發(fā)動機研發(fā)曾經(jīng)一直以測仿和引進為主，對高空模擬試驗的需求相對不高；另一方面我國對高空模擬試驗技術(shù)研發(fā)的投入也有所欠缺。近幾年，隨著航空發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展，高空模擬也越來越受重視。高空模擬不僅可以進行發(fā)動機的性能檢測、調(diào)試與故障排除，還參與到了發(fā)動機的研發(fā)與改進過程中。
目前高空模擬試驗技術(shù)正在向自動化、智能化方向發(fā)展，除了發(fā)動機性能試驗，也在拓展新的應(yīng)用范圍，如適應(yīng)性與耐久性試驗等。高空模擬試驗技術(shù)的進步將為發(fā)動機的研發(fā)添磚加瓦，促進我國航空航天事業(yè)的發(fā)展。
參考資料來源：澎湃新聞
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