【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使用技術的發(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)境模擬和力學試驗都是產(chǎn)品質量控制的必要環(huán)節(jié)。環(huán)境模擬設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)品質量的重視都在對環(huán)境試驗提出更高的要求，推動試驗設備的發(fā)展。而高空模擬試驗就是環(huán)境模擬試驗技術為了適應航空航天行業(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。
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)動機高空試驗技術相比，多年以來，我國的高空模擬試驗技術一直較為落后。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研發(fā)的投入也有所欠缺。近幾年，隨著航空發(fā)動機技術的發(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，也在拓展新的應用范圍，如適應性與耐久性試驗等。高空模擬試驗技術的進步將為發(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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