文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
火箭发动机推力矢量测试系统标定装置的研制
姓名:王志勇
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:孙宝元
20061226
摘要随着现代航空航天工业的迅速发展,发动机推力的精确测量对控制飞行器运行姿态、提高目标命中精度等具有重要意义。轨控火箭发动机在工作过程中实际推力大小和方向是不断改变的空间向量,其推力实际作用线一般偏离发动机喷管几何理论轴线,这就是所说的发动机推力偏心。若发动机实际推力偏心过大,则直接影响飞行器的控制精度和目标命中精度,并可能导致实验失败。因此,从工程应用角度出发,尽快研制开发出相应的推力矢量测试系统,以正确评价发动机的性能,是非常迫切而必要的。首先,本文介绍了火箭发动机推力矢量测试系统,推力矢量测试系统由龀收形分布的三维压电力传感器构成,利用每个力传感器获得的各分力信号,代入求解公式即可获得各推力矢量偏心参数。其次,本文完成了测力平台静态标定装置和动态标定装置的设计。静态标定装置合理与否将直接影响测试系统的静态测量精度。经过多次实验和分析,最终选择后端液压拉加载装置实现主推力的标定,用液压加载装置实现侧向力的标定。动态标定装置是基于激振器来实现的,其原理为通电线圈在磁场中受到与电流成正比的电磁力作用。信号发生电路产生的电信号经功率放大电路后输入到激振器后,激振器就可产生相应的动态力信号。其中,信号发生电路是以单片机为核心部件,通过疉转换器等相关电路来实现所需的激励信号。实验结果表明,发动机推力矢量测试系统具有良好的静态性能,其测量线性、重复性、灵敏度均满足技术指标的要求;动态标定所需的梯形动态力发生装置设计原理切实可行,实验得到的梯形动态力达到了预期设计目标,利用该装置对测试系统进行动态标定的结果表明,测试系统的动态性能十分优异,完全满足技术指标。关键词:火箭发动机推力;静态标定;动态标定;激振器;标准梯形动态力大连理工大学硕士学位论文
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蔓焊圭竺:篬:￡独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:日期:
旦苴争』月上日圣羔建—诽芤大连理工大学学位论文版权使用授权啪本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、搭士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数攒库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:导师签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
髀课题的来源及意义测试是人们认识客观世界和掌握自然规律的实践途径之一,它借助专门的设备仪器并通过适当的实验方法和必要的信号分析以及数据处理来获得被测对象的量值。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以需通过测试来获得研究对象的状态、变化和特征等￡“。测试技术应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。从尖端技术到生活中的家电,从国防到民用,都离不开测试技术。先进的测试技术是生产系统不可或缺的—个组成部分。测试系统要能测出被测对象中某些特征性信息,要求既不失真,也不受干扰。这就要求系统本身具有不失真传输信号的能力,还需具有在外界各种干扰情况下能提取和辨识信号中所包含的有用信息的能力。随着现代航空航天工业的迅速发展,火箭发动机推力矢量测量,特别是推力矢量随机测量的功能越来越成为发动机发展的一个重要方面,发动机推力的精确测量对控制飞行器运行姿态、提高目标命中精度等具有重要意义。其中,轨控火箭发动机与一般的推进发动机不同,轨控火箭发动机为断续工作状态,每次发动机点火的时间可能只持续几毫秒到几十毫秒,尽可能短的点火调整时间对保证飞行器运行轨道十分必要。所以准确了解火箭发动机推力状况是提高控制精度、减少发动机工作时间的必要前提。目前国内由于缺乏必要的动态测试装置,对轨控火箭发动机推力的测试缺乏足够的精度,难以满足高精度、高机动性的动态运行轨道控制要求。而且,发动机在试验时,一般只测量沿轴向的推力分量,而忽略其它分量,因此所测得的推力只是一个主推力分量而不是整个推力。因此,我国迫切需要研制出一种即适合于动态测试,又能准确地测量多分力的推力矢量测试装置