Испытательный стенд ракетного двигателя является местом , где ракетные двигатели могут быть испытаны на земле, в контролируемых условиях. Перед сертификацией двигателя для полета обычно требуется программа наземных испытаний. Наземные испытания обходятся очень недорого по сравнению с риском всей миссии или жизнями летного экипажа .
Доступные условия испытаний обычно описываются как окружающий уровень моря или высота над уровнем моря . Испытания на уровне моря полезны для оценки стартовых характеристик ракет, запускаемых с земли. Однако испытания на уровне моря не обеспечивают истинного моделирования большей части условий эксплуатации ракеты. Лучшее моделирование обеспечивается высотными испытательными установками.
Испытания уровня моря [ править ]
 | Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . ( июль 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
Объект должен удерживать ракету и безопасно направлять выхлоп ракеты в открытую атмосферу. Структурная целостность, работа системы и тяга на уровне моря могут быть измерены и проверены. Однако ракеты в первую очередь предназначены для работы в очень разреженной атмосфере или без нее. Системы, которые хорошо работают на земле, могут вести себя в космосе по-разному.
Типовой стенд для испытаний на уровне моря может быть спроектирован так, чтобы удерживать ракетный двигатель в горизонтальном или вертикальном положении. Жидкостные ракетные двигатели обычно запускаются в вертикальном положении, поскольку воздухозаборники топливного насоса предназначены для забора топлива из днища топливных баков . Влияние веса топлива на систему измерения тяги (TMS) необходимо учитывать во время работы двигателя. Выхлоп ракеты направляется в пламенный ковш или траншею. Пламенная траншея предназначена для перенаправления горячих выхлопных газов в безопасное направление и защищена дренчерной системой, которая охлаждает выхлопные газы и снижает уровень звукового давления ( громкость). Уровень звукового давления крупных ракетных двигателей превышает 200 децибел - это один из самых громких звуков, издаваемых человеком.
Твердотопливные ракетные двигатели могут запускаться как в вертикальной, так и в горизонтальной ориентации. В системе измерения тяги нет необходимости учитывать изменение веса ракеты в горизонтальном положении. Связанная с ней траншея для пламени не обязательно должна быть такой прочной, как вертикальный испытательный стенд, однако водная система может быть менее эффективной для снижения уровня звукового давления.
Все испытательные стенды требуют мер безопасности для защиты от разрушительного потенциала незапланированной детонации двигателя. Меры безопасности обычно включают установку стенда на некотором минимальном расстоянии от населенных пунктов или других важных объектов, размещение стенда за толстой бетонной взрывной стеной или земляной насыпью и использование какой-либо системы инертизации (газообразного азота или гелия) для устранения отложений. взрывоопасных смесей.
Высотные испытания [ править ]
Преимущество испытаний на высоте состоит в том, чтобы лучше моделировать условия эксплуатации ракеты. Давление воздуха уменьшается с увеличением высоты. Эффекты более низкого давления воздуха включают более высокую тягу ракеты и меньшую теплопередачу.
Высотное сооружение намного сложнее, чем сооружение на уровне моря. Ракета установлена внутри закрытой камеры, которая откачивается до минимального уровня давления перед запуском ракеты. Типичное рабочее давление камеры 0,16 фунта на квадратный дюйм (эквивалент высоты 100 000 футов) устанавливается внутри камеры с помощью некоторой формы механической откачки. Механическая перекачка обычно обеспечивается паровыми эжекторами / диффузорами. Если продукты сгорания от выстрела ракеты включают легковоспламеняющиеся или взрывоопасные материалы , камеру необходимо инертировать, обычно газообразным азотом (GN2). Процесс инертизации предотвращает накопление потенциально взрывоопасных материалов внутри камеры или вытяжного канала.
Ракетные наземные испытательные комплексы [ править ]
Испытательные центры в США [ править ]
- Northrop Grumman Innovation Systems , Промонтори, Юта (формально Morton-Thiokol , Thiokol , ATK , Orbital ATK )
- Northrop Grumman , Элктон, Мэриленд (формально Thiokol , Elkton Controls)
- Рокетдайн «s поле Лаборатория Санта - Сусанна (1950 - е-1960 - е годы)
- НАСА
- Испытательный центр ракетных двигателей в Кливленде, штат Огайо
- Центр космических полетов Маршалла [1] [ требуется полная ссылка ]
- Станция Плам-Брук [2] [ требуется полная ссылка ]
- Испытательная лаборатория White Sands (WSTF) в Лас-Крусес, Нью-Мексико
- Космический центр Стеннис в округе Хэнкок, штат Миссисипи
- Центр инженерных разработок ВВС США Арнольд
- New Mexico Tech «s Energetic Материалы научно-исследовательский испытательный центр [3]
- Исследовательская лаборатория ВВС на базе ВВС Эдвардс , Калифорния [4]
- Центр разработки и испытаний ракет в МакГрегоре, Техас
- Высотный испытательный центр в Лас-Крусес, Нью-Мексико [5]
- Испытательный центр ракетных двигателей Sierra Nevada Corporation в Поуэе, Калифорния [6]
- Blue Origin «s Corn Ranch в Ван Хорн, Техас
- Испытательный центр аэрокосмических двигателей XCOR в Мохаве, Калифорния [7]
Ракетные полигоны за пределами США [ править ]
- Испытательные установки на уровне моря и на большой высоте - Космический центр Сатиш Дхаван SHAR, Шрихарикота, Андхра-Прадеш, Индия
- DLR Lampoldshausen - Баден-Вюртемберг , Германия , Европейский Союз
- Двигательный комплекс ISRO - Махендрагири , Тамил Наду , Индия
- НИИ-229 (НИИХИМмаш) - Загорск , Московская область , Россия
- RAF Spadeadam - (больше не используется) Соединенное Королевство.
- Испытательный полигон Вумера - Южная Австралия
- Ракетный испытательный полигон High Down - (больше не используется) Соединенное Королевство.
- Refshaleøen , Копенгаген , Дания , Европейский Союз , Используется Copenhagen Suborbitals , частной некоммерческой организацией, работающей на принципах открытого исходного кода
Ссылки [ править ]
- ^ "USA.gov: Официальный веб-портал правительства США" . Msfc.nasa.gov. 2013-09-27 . Проверено 4 октября 2013 .
- ^ "USA.gov: Официальный веб-портал правительства США" . Nasa.gov. 2013-09-27. Архивировано из оригинала на 2008-05-11 . Проверено 4 октября 2013 .
- ^ EMRTC испытательный полигон ракетных двигателей
- ^ [1] Архивировано 9 марта 2007 г., в Wayback Machine.
- ^ Леоне, Дэн (2013-05-13). «SpaceX арендует площадку в Нью-Мексико для следующих тестов Grasshopper» . SpaceNews . Проверено 3 августа 2013 .
- ^ Мессье, Дуг (2013-04-29). «SNC: Да, мы зажгли эту свечу, и она сработала, детка!» . Параболическая дуга . Проверено 30 апреля 2013 .
- ^ "Главный двигатель XCOR" . www.xcor.com . Проверено 13 марта 2017 .
Библиография [ править ]
- Саттон, Г.П., (1976) ISBN элементов силовой установки ракеты 0-471-83836-5
- Лори, А., (2005) Saturn ISBN 1-894959-19-1
- Бильштейн, RE, (2003) Этапы к ISBN Сатурна 0-8130-2691-1
Внешние ссылки [ править ]
- Национальный альянс по испытаниям ракетных двигателей [2]
- Офис программы испытаний ракетных двигателей НАСА [3]
