[发明专利]一种用于固体火箭发动机高过载试验装置的点火驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于固体火箭发动机实验装置的点火驱动系统，特别涉及一种用于固体火箭发动机在高过载旋转试验条件下的点火驱动系统，属于航空航天领域。

背景技术

现代导弹飞行过程中的高机动和高速旋转会导致其上的固体火箭发动机承受很高的过载，这对固体火箭发动机的设计和研制提出了相应的要求。一方面，过载加速度会导致推进剂燃速增加，诱发燃烧室压强升高和燃烧时间缩短，并最终导致发动机内弹道性能发生变化；另一方面，高过载会严重影响凝相粒子的运动规律，恶化发动机绝热层的工作环境，严重时可导致绝热防护失效，甚至发动机被烧穿而解体。高过载试验装置为固体火箭发动机的设计和研制提供了试验环境，可在地面模拟大多数型号发动机在高过载苛刻条件下点火和性能测试，保证发动机具有优良的品质指标，并使导弹获得最佳的机动性能。

点火驱动系统是固体火箭发动机进行点火和性能测试的前提和核心组成部分。点火驱动系统的本质是通过继电器接通或断开点火电源回路，实现发动机点火测试。然而在高过载(0～100g)的试验要求下，目前常用的两种点火驱动系统分别存在以下缺点：

第一种点火驱动系统为基于微机械电磁式继电器的点火驱动器，由于结构简单、体积小、成本低、可靠性较高等特点广泛应用于固体火箭发动机在静态和低转速条件下的点火通断测试中。一般继电器集成于试验控制器中并固定在旋转试验台。当高过载转动时，由于大离心力的惯性作用会使得继电器的触点自动闭合或者拉开，继而无法有效控制点火电源的接通和断开，导致试验失败；

第二种点火驱动系统为基于固态继电器的点火驱动器，由于没有运动的机械触点功能，能在高过载、冲击和振动环境下工作。但是固态继电器不能实现理想的断态电隔离，大功率半导体器件关断后仍可有数微安或更高的漏电流存在，容易引起点火回路检测故障，不适用于固体火箭发动机点火试验；此外固态继电器对过载有较大的敏感性，存在通态压降大、触点组数少、过电流和电压等指标差，电子线路的抗干扰能力不强的特点。大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。

发明内容

本发明公开的一种用于固体火箭发动机高过载试验装置的点火驱动系统，要解决的技术问题是减小或避免点火电源回路中继电驱动模块在高过载(0～100g)试验环境下受到径向离心惯性和切向加速冲击的不利影响。本发明动态工作精准度高，能在高过载旋转(0～100g)情况下对固体火箭发动机进行可靠和安全的连续点火试验。

本发明突出改进特点在于：将容易受到高过载环境作用的点火驱动回路从试验控制电路板中剥离出来，建立独立的继电器驱动模块，可以灵活方便继电器在旋转台面的空间布置。通过调整继电驱动模块的空间位置和其内部触点布局有效解决高过载环境下径向离心惯性和切向加速冲击对正常点火的不利影响。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：