[發明專利]液體火箭發動機頻率特性測量方法

有效

• 申請號: 202011362991.X
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112502860B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 李斌潮;楊颯;陳暉;王猛;劉偉;韓帥;張志偉
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F02K9/96
• 分類號: F02K9/96
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王楊洋

1.一種液體火箭發動機頻率特性測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)測點布置

在發動機的機架及承力結構(1)、發生器(2)、渦輪泵(3)、推進劑輸送管路(4)和推力室(5)五個位置處均布置應變傳感器作為測點，在發生器(2)、渦輪泵(3)、推進劑輸送管路(4)和推力室(5)四個位置處均布置溫度補償傳感器，在渦輪泵(3)處布置轉速傳感器，設置應變傳感器、溫度補償傳感器和轉速傳感器的響應時間均與試車時的發動機工作控制時序一致；

2)試車測量

獲取試車開始前預設時長、試車過程及試車結束后預設時長內，渦輪泵(3)處的轉速數據，以及各個測點的所有動應變參數并進行分析，得到各個測點在試車測量全過程中的動應變沖擊響應；其中，溫度補償傳感器所得數據用于試車測量過程中高低溫部件動應變的實時溫度補償修正；

3)模態頻率識別

采用步驟2)所得結果中關機段的動應變沖擊響應進行模態頻率識別，以識別出發動機結構整體和部件在工作環境下的模態頻率；

4)特征頻率分析

采用步驟2)所得結果中穩定運行段的動應變沖擊響應進行特征頻率分析；

5)模態頻率與轉速諧波頻率分解

a)在步驟4)所得穩定運行段特征頻率分析結果中，篩選出步驟3)已識別的模態頻率，進而確定穩定運行段特征頻率分析結果中的諧波頻率；

b)通過對步驟2)所得轉速數據進行分析計算，獲取轉速基頻及轉速倍頻，利用轉速基頻及轉速倍頻從步驟a)所得諧波頻率中分解出轉速諧波頻率；

6)汽蝕頻率識別

以步驟2)中渦輪泵(3)、推進劑輸送管路(4)處的動應變參數為分析對象，執行步驟3)～步驟5)，在排除模態頻率和轉速諧波頻率后的諧波頻率中，提取與轉速諧波頻率相關的伴隨頻率，將伴隨頻率確定為與渦輪泵(3)工作狀態相關的汽蝕頻率。

2.根據權利要求1所述的液體火箭發動機頻率特性測量方法，其特征在于：步驟1)中，所述應變傳感器采用光纖布拉格光柵傳感器，所述溫度補償傳感器為溫度補償光纖布拉格光柵傳感器。

3.根據權利要求2所述的液體火箭發動機頻率特性測量方法，其特征在于：步驟1)中，每個所述光纖布拉格光柵傳感器包含5～10個感應端。

4.根據權利要求1至3任一所述的液體火箭發動機頻率特性測量方法，其特征在于：步驟2)中，所述試車開始前預設時長為5s、試車結束后預設時長為5s。