變推力發動機高模試驗真空壓力測量技術研究

竇雙慶

（西安航天動力試驗技術研究所，陜西西安710100）

0 引言

高空模擬試驗是在地面條件下制造高空環境，將發動機或組合件置于此環境中，研究發動機在高空環境下的實際工作性能。發動機高空模擬熱試車中，真空壓力是判斷試驗點火的重要參數，在以往開展的54 km高空試驗中，點火前的真空度要求為40 Pa，而隨后承擔的變推力發動機高空模擬試驗中，要求點火高度76 km，對應的真空度為2.2 Pa，原有的真空壓力計已無法全程監測真空壓力的變化過程，同時從提升試驗系統的綜合能力來看，有必要開展高真空度下壓力測量的技術研究。

1 傳感器安裝技術

1.1 真空計的選擇

76 km高空模擬試驗環境對應的真空壓力下限是2.2 Pa，這個范圍的真空測量通常是采用兩個或兩個以上不同原理的真空計來滿足實際測量的需要，從常規大氣壓到2 Pa真空度選用了電阻真空計和電容薄膜真空計。電阻真空計是利用壓強與彈性金屬絲阻值的關系測量真空，電容薄膜真空計是利用壓強與金屬薄膜之間電容量的變化測量真空，適宜在腐蝕性氣體環境中重復使用。

近代真空技術提供了多種真空壓力測量方法，最高可以測量到10～14 Pa的壓力，但是任何一種方法都有一定的測量范圍，沒有哪一種可以覆蓋從大氣壓至10～14 Pa的壓力。在發動機高空模擬試驗中，選擇適合量程的真空計可以使測量區域相互銜接，更好地監測真空變化過程。型號發動機試驗系統中選擇了100 kPa，1 kPa和200 Pa量程的真空計，100 kPa真空計監測抽吸過程中大氣壓至2 kPa左右壓力變化過程，1 kPa真空計主要監測抽吸過程的真空壓力，200 Pa真空計主要監測點火前和點火過程中的高真空壓力。……