QJ 1663A-1998 姿控发动机高空模拟试验方法.pdf

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1、中E航天工业总公司航天工业行业标准姿控火箭发动机言空模拟试验方法1范E1. 1 主题内窑QJ 1663A-98 代替QJ1663-89 本标准规定了姿控火备发动在高空模拟试验的一般要求、试验准备、试验程序、试验结束工作和试验结果处理的要求。1. 2 适居范围本标准适用于试验台的拍气型式为发动杭扩压器蒸汽引射泵真空泵权组、推力为1O3000N的单组元租双组无姿态控制、轨道扭动发动就(以下简称发动机)模拟236km高度真空环境下的试验。对于挡气型式为发动拉E温泵一真空泵就组6km高度以上的高空模fP).试验亦可参照执行。2 引用文件GB 3836. 1 -83爆撑性环境用防爆电气设备通m要求GJB

2、 98-86 无水腾GJB 53-89 偏二甲耕GJB 1673-93 吕氧化二氮规高GJB 1963-94 甲基膀模范GJB 1964-94 绿色囚氧化二氮规范GJB 2216-94 n井类燃料有硝基氧化剂鸪包装、贮存、运输要求GJB 3403-98 氮气和被氮提高QJ 101OA-95 任务书的编制与管理QJ 1339-88 姿控发动机推力测量规范QJ 1451-88 姿控发动机压强费量规范QJ 1492-88 攘体火箭发动机辑、态参数数据处理方法QJ 1646-89 攘体欠箭发动机试车台鉴定验收规莲QJ 2223-92 攘体欠箭发动机振动那量数据处理方法QJ 2968-97 穰体火箭发动

3、机中、高温温度酒量方法QJ 3062-98 穰体火箭发动机试验系统清洁度和多余物控制要求中国酷天工业总公司1998-07-23批准1998-12-01实施QJ 1663A-98 3 定义本章无条文。4 一般要求4.1 试验文件4. 1. 1 试验任务书4. 1. 1. 1 试验委托单位应向试撞承担单位就本次发动提高空模拟试，捡前试捡冒的、发动矶的装配状态、调整参数、工作程序及其他要求等进行介绍，政方在协商的基础上会签试验任务书。4. 1. 1. 2 试验任务书一般包茧如下内容:a. 发动辄型号zb. 试验类型及代号Fc. 试验目的pd. 发动机工作时部;e. 发动凯的装配拭态pf. 发动凯的主

4、要参数调整值zg. 发动视工作程!芋;h. 发动辄起动条件、紧急关机条件;i. 测量参数的种类、数量、范噩和不确定度要求pj. 数据处理和试验报告的要求;k. 其他要求。4. 1. 1. 3 试验任务书的恪式、签署、更改及管理等应符合QJlOlOA的规定。4. 1. 1. 4 试验委托单位因故终止试验，应立即书茵通知拭捡承担单位。4. 1. 2 试验操作规程试验承担单位应编写试验操作规程(含岗位操作细则)，其内容包括:试捡准备、试验程序、试验结束工作、试辑结果姓理等全过程的工作内容和要求。4. 1. 3 试验质量与可靠性保证大纲试验承担单位应编写贡量与可靠性保证大纲，其主要内容如下za. 试验

5、的质量目标与要求;b. 各级、各类人员的质量责任制zc. 规定合理采用冗余技术.提高系统可靠性的要求;d. 规定建立，费量与可靠性控制点、网络和各环节的控制内容pe. 规定贯量与可靠性控制措施、计到:f. 规定优质试验条件pg. 其他要求。4. 1. 4 试验安全规程2 QJ 1663A-98 试验承担单位应编写试验安全规程，其内容包括:试验现场的安全管理、试验设备与仪器的技术安全规则等。4. 1. 5 试验大缩试验承担单位应最据试验任务书编写试验大纲，试验大纲一般包括如下内容za. 发动辄型号Fb. 试验类型及我号;c. 试验目的zd. 发动机的装配状态pe. 发动辄参数调整垣pf. 试验台

6、调整状态及主要参数据整值pg. 发动机运动、紧急关税条件:h. 试验程序pi. 测量参数的名称、数量、范噩、不确定，度及数据处理要求pj. 实时显示参数的名称、数量、落围及显示时间等pk. 数据处理和试验报告的要求;1. 推进肃加注时间及加注量zill. 试3金用气体的压力、南量zn. 7(、电、消瑜、救护要求po. 摄影、录像要求Fp 其他要求。4.2 试验台4.2.1 试验台土建4.2. 1. 1 式捡台应具有自然通风良好，照明功能齐全，冬季能提供保暖等条件。4.2. 1. 2 推进剂贮箱周围设有防爆设菇。4.2. 1. 3 试验台电气设备应符合GB3836.1的提定。4.2. 1. 4

7、推进剂废液应设有专门嗤淋装置、排遣污水的通道及强申j通风设备。4.2.2 试验台的组成4.2.2.1言空榻赋验装置高空模拟试验装置一般琶括真空险、扩压器、燃气冷却器、真空阔门、多级蒸汽寻i射泵、消音器，其要求如下:a. 真空翰=真空舱内应设有安装发动机及其测量装置的工作平台、导轨、玲阱，舱璧在设有推进剂供应管路和控制及测量电缆的接口、录像监视的窗口等，并具有良好的真空密封性b. 扩压器:扩压器与发动就应有良好的匹配性，扩压器的设计应充分考虑发动祀的排气参数、真空舱内资应达到的真空压力和扩军器出口允许压力，并具有提高渥烧蚀及酣腐屈能力pc. 燃气冷却器:燃气冷却器通常采用水冷，应有拒发动辄高温燃

8、气冷却到常温的能3 QJ 1663A-98 力，以提高蒸汽引黠泵的抽气效率;d. 真空阕门:真空间门应能将蒸汽引射泵和真空舱隔离，满足蒸汽引黠泵起动和停泵的需要，并具有良好的密封性;e. 多级蒸汽引前泵z发动机燃气经过四次蒸汽引射压缩后，通过消音器排入大气，寻|射器之间有多级蒸汽冷凝器p冷凝器中的冷去:P1 J1贯一般为71、液氮p蒸汽玲凝器的冷凝71应通过1缸1落差的水封井排放;系统设备及不同介质管路之间应具有热补偿能力和良好的密封性pf. 吕音器:应有将蒸汽引射泵出口的排气进行浩音的能力，使噪音符合环保标准。4.2.2.2 控割系统控制系统应满足试拴任务书的时离精度和时序控制要求，必须具有

9、人工紧急关机功能04.2.2.3 监泪!系统监测系统应满足试验现定的压力、温度、深量等参数前实时显示要求，并能根据需要进行数据存贮和打印。4.2.2.4 测量系统现量系统的组成、性能特性和质量保证措施应符合专用技术文件的规定。4.2.2.5 推进剂供应系统推进剂供应系统应满足下列要求:a. 推进剂供应系统的茫箱、阕门、过滤器等应选用与撞进剂一级梧容的材料制作Fb. 推进剂供应系统管路及前件必须进行严格的清洁度处理，并拴拴合格:C. 推进弗j加注管路、供应管路、贮箱增压管路及发动辄吹除管路应设置过捷、器，其过滤精度应符合试验任务书或建台任务书的规定pd. 推进剂的排放应符合GJB2216的规定，

10、增压气体的排放应符合专后技术文件的规定。4.2.2.6 2气系统配气系统应满足勇士箱增压、发动辄及试拴系统吹徐、气动元件的供气要求。增压及吹臻管路应设置过法器，过法梧度应符合试塾任务书的要求。4.2.2.7 菠氮系统液氮系统应满足各级蒸汽寻i射泵对蒸汽冷凝的要求，各级攘氨流量可根据蒸汽泵实际运行要求进行调整。氮气排故量应特合环保标准。4.2.2.8 蒸汽漂系统蒸汽摞系统应能为试拴持续提供得合埋定压力当温度、流量的高温饱和或过燕蒸汽。4.2.2.9 畜空卓火系统高空点火系统是采用真空泵机组对真空插进行预抽空，以提供76km高空点火的真空环境。进行76km高空点火试捡时，应在扩压器入口安装薄膜阁。

11、4.2.2.10 冷却本系统冷却水系统应具有足够的压力、连量及持续循环的供水能力。4.2.2.11 录像监视系统4 QJ 1663A-98 录像监视系统应能观察并记录发动根及试验台的工作情况。4.2.2.12 r号水、废气处理系统污水、废气处理系统应将试撞过程中产生的推进剂污水、废气通过处理装置进行吸收、处理，并应符合环保标准。4.2.2.四清洗系统清洗攘的配制、输送及过法应满足发动杭清洗的要求。发动机清洗后应进行真空烘干。4.2.2.14逼钮系统通讯系统在系统谓试、测试和试验过程中，必须保证各岗位间钱路畅通.通话清畴。4.2.2.15 消防系统消防系统应具有在试验准备及试验过程中发生火清时，

12、能及时进有灭火的功能。4.2.3 试验台鉴定验收童音建、政建的试验台投入使用前，应按QJ1646的规定进行鉴定验收，合播后方可投入使用。4.3 撰i量方法各参数的测量方法应符合下列要求:a. 中有高温温度测量应符合QJ2968的规定pb. 推力割量在符合QJ1339的规定pC. 压力割量应得合QJ1451的规定;d. 流量等其他参数的那量应符合专用技术文件的现定。4.4 试验介质试验升，贾应符合下如要求:a. 无?kH井应符合GJB98的规定pb. 偏二甲肆应符合GJB753的规定pC. 四氧化二氨应符合GJB1673的理定:d. 甲基E井边符合GJB1963的规定ze. 绿色四氧化二氮应符合

13、GJB1964的埋定;1 氮气、接氮应符合GJB3403的最定;g. 其f也推进荆及气f本应符合有关标准或专用技术文件的提定。5 详细要求5.1 试验准备5. 1. 1 组织准备5. 1. 1. 1 组织试捡人伍、定壳、定员三定职责。5. 1. 1. 2 所有参试人员必须经过操作技术和安全技术培词，考试合格后方能上岗。5. 1. 2 设备及技器、仪表5. 1. 2. 1 仪器、仪表等计量器具应满足割量参数的精度要求，并在检定合格的有效期内费用。F O QJ 1663A-98 5. 1. 2. 2 薪腾置的计量器具必须经捡定合格后方可投入使用。5. 1. 2. 3 对于各种工艺管毛测量管、力表、

14、传感器等在安装前，应进行严格的脆腾、清洗和吹除。5. 1. 2. 4 临时改变系统设备状态应考虑对相关系统的影响，同时必须经过窜批;改变后的系统必须进有单系统拴查据试、相关系统联谱和全系统谓试，正常后方能参加试撞。5. 1. 2. 5 试验系统清洁度和多余物控制应持合QJ3062的规定。5. 1. 2.6 按试验大纲、试验操作提程进行下列检查及准备:a. 桂查多级蒸汽引黠泵，重点是冷凝器;b. 推力架应m校合格(不装发动机); c. 推进弗H共在系统应进行水压试验、气密性检查、管路系统流阻特性调试zd. 桂查夜氮系统各抵温容器、海门及藏压器;e. 检查冷却水系统水泵等设备Pf. 1金查蒸汽摄系

15、统蒸气加温设备、蒸气管路及阀门pg. M制氧化剂吸收液及燃料洗消液，捡查设备状况。5. 1. 3 发动机交接检查5. 1. 3.1 发动机由试验委托单位向拭捡承担单位进行移交，交接检查的内容如下:a. 发动辄及其组件的编号应与发动辄履历书中的编号一致;b. 发动机产品证明书应齐全;c. 发动辄所有进出口保护，件、堵头(盖)的数量、位置应得舍专用技术条件的规定:d. 锁紧、保险及铅封应正确、完好ze. f是力室表面涂墨应无超出专用技求条件规定的损伤pf. 对接密封面应无划街及压攘;g. 螺纹应清洁，无乱扫、毛剌ph. 电缆摇头、摇座应无视械损街、锈蚀，电缆保护层应完好p. 发动辄与试验台街有液路

16、、气路对接口和栩量点的数量、种类、位置应符合专F目技术条件的规定;j. 发动辄无多余物及其皑异常现象。5. 1. 3. 2 发动权交接拴查合格言，应详细填写交接捡查单，生产厂和试验承担单位代表在交接检查单上签字。5. 1. 3. 3 发动机交接栓查中，若发现问题，需填写缺陷申报衰，经交接双方代表和主管领导签字后办理交接手结;若发现发动机质量证明文件、备件不全或其也严重缺蝠，应经过处理合格后，再办理交接手续。5. 1. 3. 4 交接检查合格后的发动机须装箱后妥善放置。5. 1. 4 安装5. 1. 4. 1 发动拉在真空险内安装前，应用氮气对推进和供应系统及配气系统进行吹除字无多余物后再连接。

17、5. 1. 4. 2 发动机安装在推力架上，调整推力架高度，使发动就轴线与扩压器轴线重合，并提6 QJ 1663A-98 据试验大纲调整发动扭睽管与扩压器入口之陀的距离。5. 1. 4.3 提据试验大纲进行试拴台各系统的工艺管、现自量管、传感器及各种痛量导线的安装。安装应不影嘀发动就推力的测量，并提iE推进剂供应系统的清洁度。5. 1. 5 气窑性检查5. 1. 5.1 按试验操作摆程对推进剂侯在系统进行气密性检查。5. 1. 5. 2按试挂操作规程对发动机与工艺营、翻量管、传感器等各连接部位进行气密性拴查。5. 1. 5. 3 必要时对真空舱内各种分贯管路进行正压氨质谱检漏。5. 1. 6

18、言空点火系统检查5. 1. 6. 1 对真空泵革昆主里进行1金查，确保其达到规定的摄限真空度和拮气速度。5. 1. 6. 2 对真空舱及抽空管路进行氨费谱检漏.确保揭率达到试验大主目的要求。5. 1. 7 电藏阔检查5. 1. 7.1 对电磁揭进行密封性检查。5. 1. 7.2 通电捡查电磁阔的工作情况。对于双塑元发动机电磕阔的动作栓查应分别进行，并散记录。5. 1. 8 单元潮试5. 1. 8.1 单元i_rutl试前打开有关堵头盖、保护件和隔门，并将有关i黯试，反器、仪表等准备好。5. 1. 8. 2 按试验操作摆程(岗位操作组财)的要求，对各系统、各组件依次栓查工作情况。若有异常情况，应

19、立即报告试验指挥员，查明原因，排除故障后，再进行测试，直至正常为止。5. 1. 9 培E状态推力校准真空舱内所有准备工作完成之后，将挂力架据整到试验状态，在大气环境条件下进行挂力较准。5.1.10综合测试各系统按试拴操作规程做好综合测试前的准备。5. 1. 10. 1 综合割试的类型和次数应按试验操作规程的埋走进行，一般必须包捂:a. 全程综合测试zb. 人工紧急关机综合割试。5. 1. 10.2 综合割试时，发动机及试验台各阀门应在遥控制气的情况下进行工作。5. 1. 10. 3 全程综合测试可选择典墨试验程序进行。5. 1. 10.4 综合割试中出现故璋时，有关岗位应报告试验指挥员，待查费

20、原因，排除故障后，重新进行捕试，直至正常为止p若问题较大，一时难以排除，则得止攒试，由试验委托单位、试验承担单位及有关方面进行讲菌，讨论解决措施。5. 1. 10. 5 综合测试的结果、故障点及原因和处理方法等应做专门记录。5. 1. 10. 6 综合测试通过后?应严格控制发动凯和试验台状态，其要求如下za. 发动权状态的更改出试验委托单位提出更改单，经试验承担单位会签后生效pb. 试验台状态的更改必须经逐级审推后方可生效p7 QJ 1663A-98 C. 若对发动视或试验台状态进行更改时，应!可时更改试验大纲及相关技术文件，并分发给有关人员pd. 更改后部状态必须重薪进行栓查或翻试.正常后方

21、可参加试验。5. 1. 10.7 综合翻试完毕后，各岗位按试验操作规程做好结束工作。5. 1. 11 推进剂细注5. 1. 11. 1 挂进剂化验合格并满足试验任务书的要求后，方能加注。5. 1. 11. 2 挂进剂加注前须起动污水、废气处踵系统。5. 1. 11. 3 挂进剂加注过程中应注意监视吏箱压力、攘位等参数。5. 1. 12 质量评审与事故预想自质量管理部门组提试验委托单位、生产厂和试验承担单位有关人员，召开贯量评审与事故颈想会，并作出评审结论。评审通过后方可进行试验。5.2 试验程序5.2.1 关闭真空舱，启动真空泵，对真空舱进行拮真空。当发动辄需要进行76km高空点火时，对真空舱

22、和扩压器同时平衡抽真空。5.2.2 当真空舱压力达到发动视稳态工作的环境压力时，暂停真空泵，进行推力真空校准。推力真空校准过程中，发动机入口管路用氮气模拟发动杭入口压力。推力真空校准完毕后，重薪启动真空泵，将真空险抽空到试验所需要的真空度。5.2.3 推进剂管路充填分真空瞌内、真空舱外商部分进行。关闭真空险翰，壁上剖挂进jflJ供应系统电磁坷，真空险外管路采用放液充填，真空舱压力达到lDOPa时打开发动祝电磁阁，对发动辄入口管路进行抽真空，平衡后关闭发动机电磁阁，打开真空险髓壁上挂进剂供应系统电磁阕，对真空险内管路进行真空充填。5.2.4 窟动蒸汽语系统，蒸汽模报故空，使蒸汽压力、流量、温度达

23、到试验大绢埋定的要求。采用其他引射介庚的试挂台，也须做好弓i射介质的准备。5.2.5 启动末级蒸汽寻|射泵，并监翔真空压力量。5.2.6 启动冷却7(系统，为扩压器、冷却器和冷凝器提供规定压力和流量的水。5.2.7 启动污水、废气处理系统，准备进行推进剂废气处理并敬环境监瓣。5.2.8 推进剂供应系统调门调整到试验状态，贮箱增ffi到试验大纲规定的压力。5.2.9 各试验系统均调整到点火前状态，为发动机点火做好准备。5.2.10 启动法氨系统，采用链，在小琉量液氮对各级冷提器进行预冷。5.2.11 预冷完成后.自试验指挥员发出第一次试验警援。5.2.12 级次启动各级蒸汽引射泵，并分别调整各级

24、冷凝器的液氮流量，使其达到额定值。启动过程中严密监视真空压力、温度等试验参数。5.2.13 按试捡操作规程将真空闸瑕阕打开。5.2.14 由试挂指挥员发出第二次试验警报，无关人员撤离试验现场，发动就准备点火。5.2.15 按试挂程序进行发动权点火。5.2.16 发动机点火后工作正常，按试验程序正常关枉。对于有热逗浸要求的试验，接试捡任务书的要求进行测量。8 QJ 1663A-98 5.2.17 试验前对试验过程中可能出现的异常情况，制定具体的解决撞施。5.3 试验结束工作5.3. 1 发动桃关机后，试验指挥员礁认现场情况正常后发出第三次警援，操作人员进入现场，并应做下列工作:a. 按试验操件规

25、程关闭真空闸板障;b. 关闺滚氮系统各级冷凝器、法氮供应阀门，对液氮容器进行部压Pc. 用氨气对发动就及推进剂管路进行吹除pd. 用氧化剂清洗液如氟里昂对发动视氧化剂人口管路进行清洗，用燃料清洗液(如异丙醇)对发动机燃料入口管路进行清洗，清洗后再用氮气进行吹踪pe. 从一级到末级j顿，序关闭蒸汽引躬泵，同时顺!芋打开梧应的蒸汽故空间门，进行蒸汽放空pf. 关阁7(泵，7(泵前阀门及输送管路供应海门pg. 关阁蒸汽摄系统ph. 关闭污J(，废气处理系统，污水、废气接班定处理后排故pL 打开真空舱，拆薛传感器、测量管、工艺管及发动杭;j. 将发动就移出真空舱，检查、照相后，放入真空棋干箱内，按试验

26、任务书要求的温度、压力和时i司进行真空烘干。5.3.2 吉试捡承捏单位和试验委托单位双方代表对发击机进行返厂交接拴查，交接栓查参照5.1.3. 1条进行，并填写发动杭运厂交接单，双方我表在交接单上签字。5.4 试验结果处理5.4.1 数据处理5.4. 1. 1 收集、整理测试及试挂过程中记录的全部原始数据。5.4. 1. 2 数据处理要求如下:a. 程、态参数数据处理方法接QJ1492的规定pb. 振动阔量数据的处理方法接QJ2223的规定pc. 其他参数数据处理方法按专后技术文件的规定。5.4.2 试验报告5.4.2.1 试验承捏单位根据试捡任务书的要求，将试验数据、医表、曲线等汇编成试拴摄

27、告，其内容如下:a. 发动机型号zb. 试验类型及代号:c. 试验日期pd. 试验时闰pe. 试验目的FL 大气压力、环境温度;g. 发动辄调整状态及主要参数ph. 试验既况(试验准备、试验过程、武捡后处理情况); 9 i. 参数测量及数据处理说明pj. 参数汇总表及参数暖时值pk. 必要的照片、曲线及磁盘等PL 其他。QJ 1663A-98 5.4.2.2 试验报告应按窜挝程序，经编写、校对、审核、庚量会签及批准签署后，提琪结试验委托单位。5.4.3 试验总结5.4.3.1 对试验台各系统的设计和工件情况、武捡组棋、试验方法及各类技术文件的正确性等进行总结，并写出试验总结摄告。5.4.3.2

28、 试验结束后，应对本次试验过程中所出现的问题、故障及解决的方法、措施进行总结。5.4.3.3 若试验过程中出现重大问题时，应查明露自.研究解决办法.提出改进措施，并写出试验结果分析报告。5.4.3.4 适时进行试验阶段贯量分析和评估。5.4.4 资料归檀试验结束后，应对下列资料进行妇档za. 试验任务书pb. 技术通知单zC. 更改单pd. 调试摄告ze. 试验大纲FL 试验操作规程(含岗位操作细则hg. 试验安全规程;h. 质量与可靠性保证大纲p10 i. 试验原始记录(磁带、雄盘、记录纸、图表、录像带等); j. 试验设备增添、更改的系统原理望、接线图或其他图样等pk. 试5金报告z1. 试验总结FID. 试验结果分析报告。陪姐说明:本标准由中国航天工业总公司七OA厨提出。本标准由中国航天工业总公司一院一0-所兔责起草。本标准主要起草人z周芳。本标准主要审查人:余金宝、喻以明飞徐理顺、钱海涵、袁耀章、张奎好、王森、刘新民。