液體火箭發(fā)動機試驗噪聲測試分析

陳海峰，劉 曉，趙政社，張少博，辛 欣

（西安航天動力試驗技術研究所，陜西 西安710100）

0 引言

液體火箭發(fā)動機噪聲是火箭噪聲的主要來源，液體火箭發(fā)動機噪聲不僅對人們的身心健康危害極大，而且對發(fā)動機本身的性能及結構的影響也很大，可導致發(fā)動機部件產(chǎn)生結構疲勞、性能惡化及工作不穩(wěn)定等。近來的一些研究表明：發(fā)動機噪聲還隱含著某種即將發(fā)生的故障的特征信息。噪聲測量分析作為一種非接觸性測量方法，在振動和應變測量難以實現(xiàn)或無法實現(xiàn)原位監(jiān)測時，不失為一種切實可行的監(jiān)測方法。一般情況下，機械部件在發(fā)生磨損或故障后，發(fā)射的噪聲會在聲級和特性兩方面變化，機械的聲學特征可以診斷任何有缺陷的部件。液體火箭發(fā)動機的聲學測量對可能性故障的識別與預報有著重要的實際意義。

另一方面，聲振環(huán)境直接影響到航天產(chǎn)品的正常工作及系統(tǒng)的可靠性。在運載火箭的研制過程中，必須對其可能產(chǎn)生的聲振環(huán)境載荷譜進行預估，這是航天產(chǎn)品聲振環(huán)境鑒定試驗的前提。液體火箭發(fā)動機所產(chǎn)生的高量級噪聲和振動載荷對箭載儀器設備及有效載荷的結構和性能產(chǎn)生影響，嚴重的會導致發(fā)射失敗。因此，獲取發(fā)動機真實的聲振環(huán)境數(shù)據(jù)成為研究運載系統(tǒng)力學環(huán)境的基礎工作。

1 發(fā)動機噪聲測量系統(tǒng)

1.1 聲壓測量系統(tǒng)原理

當聲源振動時，其周圍的空氣分子受到交替的壓縮和膨脹，形成疏密相間的狀態(tài)，這樣在空氣傳播過程中，空間各處的空氣壓強產(chǎn)生起伏變化。……