火箭滑車試驗
火箭滑車試驗
1. 火箭滑車試驗裝置
火箭滑車是研究救生設備的重要試驗裝置。火箭滑車試驗是利用火箭發(fā)動機(或噴氣發(fā)動機)推動一個特制的滑車,沿地面滑軌高速運動,以模擬飛行情況。
火箭車的滑軌鋪設在鋼筋水泥的路基上;軌道寬度在0.9~2m范圍內軌道長度則由試驗要求而定,長的可達10km 以上,短的則只有150m。英國馬丁-貝克公司的試驗滑軌長1828m;美國霍洛曼高速試驗滑軌長15.5km。中國襄樊的滑軌全長3km,無鋼軌接縫,直線精度達0.2mm以內。在這條滑軌上滑行的4t重滑撬可達超聲速,最大速度為1.2馬赫。由于亞洲僅此一座滑軌,該試驗場又被喻為亞洲第一軌。繼1993年第一次成功試驗之后,中國成為繼美、英、俄、法之后擁有這種重要航空試驗設備的第五個國家。
火箭滑車靠滑塊在軌道上滑行,有時滑塊上還安裝滾柱?;瑝K從三個方面包在滑軌上部,以便承受工作時的載荷。火箭車本身的尺寸大小和形狀則取決于它的試驗任務。作氣動力試驗的火箭車應使試驗對象置于被擾動的氣流之外?;鸺囈话闶褂霉腆w火箭組作為動力,大型火箭滑車也可用技術較復雜而經(jīng)濟性好的液體火箭發(fā)動機。
火滑車試驗一般經(jīng)過啟動加速段、穩(wěn)定段、制動段三個工作階段。啟動加速段是為了獲得必要的試驗速度。達到試驗速度后應使火箭滑車速度穩(wěn)定在一定范圍內(即穩(wěn)定段),一般試驗均在穩(wěn)定段內進行。試驗完畢后火箭滑車進入制動段,剎車減速直到完全停下來。
火箭滑車的剎車裝置除使火箭車減速和停止運動外,在某些要求制動過載的試驗中還可以靠它模擬要求的制動過載值。剎車裝置的種類很多,目前常用的是水力剎車,此外還有沙力剎車、氣動阻力剎車和反推力火箭剎車等。
水剎車用水作為剎車介質。在軌道之間設有儲水槽,火箭滑車上裝有戽斗。當需要剎車時,將戽斗放下伸進水槽浸入水中,使水從戽斗進口流入,再從出口向前噴出,從而產(chǎn)生很大的制動力,使車體減速和停止滑行。剎車力的大小與戽斗的幾何形狀、進水量和滑車速度等有關。這種裝置結構簡單,效率也很高,但是在水結冰時不能使用。
沙剎車和水剎車相類似,不同的是其剎車裝置不是戽斗,而是一個實心探頭;軌道間剎車介質也不是水而是沙。需要剎車時,將探頭伸進沙中,便可使車速減小直至靜止。沙剎車已成功地用于車速為200 m/s 的試驗中。
氣動力剎車是利用增大阻力面積的原理來實現(xiàn)的。需要剎車時,將剎車板打開即可剎車。火箭剎車也常采用阻力傘剎車。
2. 火箭滑車試驗
火箭滑車上可以試驗救生設備的各主要部件,如降落傘試驗、座艙蓋拋放試驗、座椅彈射試驗、彈射過載試驗、氣流吹襲試驗及座椅穩(wěn)定性試驗等。在試驗中,為了測量和記錄試驗結果,使用了各種自動記錄儀、遙測設備和自動攝影裝置。這些設備,有的安裝在火箭滑車上或被試驗的對象上,有的放置在地面上。它們能精確測出火箭車的速度、加速度(包括制動過載);彈射座椅及降落傘系統(tǒng)所受的力和變形;彈射座椅的速度、運動軌跡及姿態(tài)變化。進行生物試驗時,還可以測量有關的生理數(shù)據(jù)。
火箭車降落傘試驗主要是拖曳試驗。當火箭滑車達到預定速度時,傘艙打開,引導傘拉出受試降落傘在高速氣流中試驗。這種拖曳試驗可以達到超聲速,適于高強度大速度下的降落傘的試驗。
火箭滑車拋蓋試驗和彈射試驗是彈射救生設備高速地面試驗。此時,火箭滑車的試驗艙應具有與真實飛機座艙相同的外形和主要尺寸,座艙在軌道上要有足夠的高度,以減小地面效應和火箭噴流的影響。在有乘員的試驗中應使用具有典型飛行員重量和重心的人作假人,其四肢也應能活動。火箭滑車試驗可以鑒定彈射救生系統(tǒng)的工作性能,評價各子系統(tǒng)的工作情況,同時能評價彈射救生是否滿足生理耐限要求,還可以檢驗數(shù)學模型或計算機程序的正確性。
火箭滑車具有用途廣泛、模擬真實、流場干擾小等優(yōu)點。但也存在一些問題,例如火箭車速度調節(jié)復雜,設備及試驗費用昂貴以及模型在車上的強烈振動等等。