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振动台在火箭试验中的运用

    振动台在火箭试验中的运用

    火箭试验 火箭设计对试验的依赖性较大,需要由大量试验为设计提供依据(见飞行器设计)。现代火箭试验是在飞机试验的基础上发展起来的,它继承了飞机试验的分段试验程序和方法,由零件、组件、分系统到全系统,由地面试验到飞行试验;也继承了飞机的试验技术,如风洞实验、强度试验、环境试验、地面试车和飞行试验等技术。

    其中振动特性试验:在模拟条件下测定火箭整体结构动力特性的试验,包括横向、扭转和纵向振动试验。火箭是弹性体,在发射和飞行中会遇到许多复杂的动力学问题,液体推进剂火箭尤为突出。例如,竖立在发射台上箭体的晃动;飞行中箭体弹性振动与稳定系统相互作用引起的横向弯曲和(或)扭转耦合振动;液体火箭的推进剂晃动和在箭体与动力装置的闭合系统中激起的纵向耦合振动;还有各种动载荷和冲击载荷等。这些问题的出现和加剧可能导致飞行载荷增大、飞行不稳定、推进系统工作异常、控制精度变坏,甚至飞行失败。为了从设计上解决这些问题,需要有比较准确的结构动力特性参数,包括固有频率、振型、振型斜率、阻尼系数、广义质量和传递函数。火箭结构非常复杂,目前人们还难于建立准确的数学模型和精确地计算这些参数,只好利用试验来验证,或者由试验直接为火箭设计提供依据。模拟飞行状态的横向弯曲和扭转振动试验,主要是为了给稳定系统设计提供箭体的动力特性参数和选择速率陀螺的安装位置。竖立状态的横向振动试验,能为动载荷计算提供依据,并为瞄准和稳定分析提供原始条件。纵向振动试验的目的是为分析和消除纵向耦合振动,并为冲击载荷设计提供数据。传递特性用来确定火箭各部位的振动环境。