490N发动机身部局部燃气泄漏时工作状况试验分析

• 作者: 陈泓宇 吴凌峰 赵婷 姚锋 施浙杭 陈锐达 刘昌国
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 液体火箭发动机 推力室 燃烧室 失效 燃气泄漏 工作特性
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 燃烧 传热 传质|Combustion, Heat and Mass Transfer
• 页码范围: 1848-1854
• 页数: 7页
• 分类号: V434
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200661

摘要

为了研究身部局部燃气泄漏对490N发动机工作性能及结构的影响,为在轨故障问题分析提供依据,采用490N发动机缩比件,在模拟真空环境下研究喷管扩张段泄漏孔的影响,采用490N发动机在大气环境下研究燃烧室身部泄漏孔的影响.通过试验,获得了泄漏孔的扩展情况、带有泄漏孔的发动机的真空推力、燃烧室压力等试验数据.研究结果表明:在试验条件下,490N发动机喉部出现泄漏孔后,喉部上游泄漏孔面积与喉部面积比值为6.3％,燃烧室压力下降6.9％,两参数数值相当,燃烧室压力不发生明显波动,发动机仍可以输出推力;泄漏孔沿周向基本无变化,沿轴向往喉部下游,扩展速率先增大后减小,分别为0,0.588,0.142,0.067mm/s.在490N发动机缩比件身部面积比14的位置处出现面积占比0.93％的泄漏孔后,发动机在一段时间内推力输出保持稳定,泄漏孔面积占比与泄漏后推力减小比例0.95％,数值相当,且泄漏孔未发生扩展.该结果有效验证了在轨490N发动机身部面积比64的位置处出现面积占比3.2％泄漏孔后,发动机在643s内维持推力稳定输出的可能性,其输出推力相比无泄漏孔状态的推力减小约3％.