一種衛(wèi)星軌控發(fā)動(dòng)機(jī)流量校驗(yàn)系統(tǒng)

劉萬(wàn)龍，田國(guó)華，徐 鑫，孫樹(shù)江，朱昊偉

（北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所，北京100074）

0 引言

490 N發(fā)動(dòng)機(jī)是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣的衛(wèi)星軌控發(fā)動(dòng)機(jī)[1]。比沖是發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)，其由發(fā)動(dòng)機(jī)推力除以流量得到。國(guó)內(nèi)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中通常使用質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量推進(jìn)劑流量[2-3]。質(zhì)量流量計(jì)在計(jì)量部門標(biāo)定時(shí)使用水作介質(zhì)，介質(zhì)的不一致會(huì)影響測(cè)量結(jié)果[4]，而且現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)工作管路壓力、流量等工作環(huán)境也與計(jì)量部門不一致。稱重測(cè)量是常用的流量計(jì)校驗(yàn)方法[5－6]，因此，基于國(guó)內(nèi)外流量校驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[7-10]，設(shè)計(jì)了一套衛(wèi)星用軌控發(fā)動(dòng)機(jī)流量稱重校驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí)使用了真實(shí)試驗(yàn)推進(jìn)劑，并采用發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)增壓的壓力對(duì)推進(jìn)劑管路和流量計(jì)進(jìn)行增壓，以保證校驗(yàn)狀態(tài)與試驗(yàn)狀態(tài)的一致性。

1 計(jì)量部門校驗(yàn)精度

目前計(jì)量部門對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的校驗(yàn)精度只有0.5%，而且不同時(shí)期其校驗(yàn)結(jié)果也有一定的波動(dòng)性。以一個(gè)質(zhì)量流量計(jì)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，不同時(shí)期計(jì)量部門的校驗(yàn)結(jié)果與流量計(jì)理論輸出結(jié)果相比較的偏差如表1所示。

表1 質(zhì)量流量計(jì)校驗(yàn)值與理論值相對(duì)偏差Tab.1 Relative deviations between calibrated values and theory data of a mass flow meter

為了更好地說(shuō)明流量計(jì)校驗(yàn)結(jié)果的波動(dòng)性，將它們按時(shí)間軸繪圖，如圖1所示。從圖中可以看出其波動(dòng)性很大，而且沒(méi)有規(guī)律。

圖1 qm校驗(yàn)值與理論值相對(duì)偏差Fig.1 Relative deviations between qmcalibrated values and theory data

2 試驗(yàn)系統(tǒng)

流量校驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)系統(tǒng)管路狀態(tài)與490 N發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)相同，采用Pacific 6000數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集質(zhì)量流量計(jì)的輸出。……