【航天工业行业标准(QJ)】 固体火箭发动机离心试验方法

中华人民共和国航天行业标准
FL1310
QJ1137A—2005
代替QJ1137—1987
固体火箭发动机离心试验方法
Centrifugal test method for solid rocket motor2005—12—12发布
国防科学技术工业委员会发布
200605—01实施
本标准代替QJ1137一1987《战术导弹固体火箭发动机离心试验方法》QJ1137A—2005
本标准与QJ1137-—1987《战术导弹固体火箭发动机离心试验方法》相比，主要有以下技术内容变a）增加了战略固体火箭发动机离心试验方法；b）增加了加载速率和卸载速率的内容；c）去除了根据导弹飞行加速度来确定发动机加速度的内容；d）去除了作废标准的内容。
本标准由中国航天科技集团公司提出本标准由中国航天标准化研究所归口。本标准起草单位：中国航天科技集团公司八院八一0所。本标准主要起草人：杨劲松、张鲁、张伟青。本标准于1987年3月首次发布，2005年12月第一次修订。1范围
固体火箭发动机离心试验方法
QJ1137A—2005
本标准规定了固体火箭发动机（以下简称发动机）离心试验的目的、条件、设备、程序和结果评定等。本标准适用于发动机的离心试验。2符号
下列符号适用于本标准。
α--试验离心加速度值，单位为米每秒二次方(m/s\);f安全系数；
n——离心机的转速，单位为转每分钟（r/min）；R一试验件的质心至离心机旋转轴线的距离，单位为米（m）。3试验目的
考核发动机及其药柱在导弹飞行或机载期间承受的加速度环境下，能否保持其结构完整。4试验条件
4.1加速度值及其作用时间
4.1.1额定加速度值及其作用时间按试验任务书规定执行。4.1.2试验加速度值应在额定加速度值基础上乘以安全系数f，一般情况下，安全系数可按以下要求选取：
a）对小型发动机（直径不大于300mm），f取1.0～1.2：1）若小型发动机采用真实发动机进行试验，则f取1.0；2）若小型发动机采用模拟发动机进行试验，则取值应大于1.0，但不超过1.2。b）对大、中型发动机（直径大于300mm），f=1.0～2.0。c）发动机横向加速度值应取上、下方向和左、右方向加速度值中较大者。4.1.3试验加速度值下的作用时间，一般由导弹总体单位在发动机研制任务书中给出。若发动机研制任务书中无明确规定时，可按以下要求选取：a）对小型发动机（含机载导弹发动机），作用时间为30s～120s;b）对大中型发动机，作用时间为2s5s。4.1.4若真实发动机不能进行离心试验时，可采用模拟发动机进行试验。当采用模拟发动机进行离心试验时，其加速度值应按相应的模拟关系确定。模拟发动机的原则是：模拟发动机药柱应力较大的部位和人工脱粘层根部的应力应不小于被模拟发动机相应处的应力。4.2加速度方向
导弹在飞行或机载期间，可能受到向前、向后、向上、向下、向左和向右的加速度，但由于发动机通常是轴对称结构，因此一般只需做向前、向后和横向三个方向的试验，见图1。1
QJ1137A--2005
4.3加载速率、卸载速率
图1发动机加速度方向
Z横向
X向前
4.3.1达到试验加速度的加载速率，应按发动机飞行期间或机载期间所承受的实际飞行加载速率进行加载。当试验加载速率不能满足飞行或机载加载速率要求时，应由任务提出单位按两种加载速率的相关关系对试验加速度值进行修正。修正方法为：用低加载速率下的药柱抗拉强度与高加载速率下药柱抗拉强度的比值对加速度值进行修正。4.3.2当利用离心机对发动机进行横向加速度试验时，达到试验加速度的加载速率是离心机旋转对发动机产生的切向加载速率和径向加载速率的矢量之和。4.3.3当利用离心机对发动机进行向前、向后加速度试验时，应确保离心机在旋转加载期间的切向加速度，即发动机受到的横向加速度小于发动机横向试验加速度值。4.3.4卸载速率应满足切向加速度小于试验值的10%。5仪器设备
5.1总则
试验用的仪器、设备应在检定合格有效期内。5.2试验设备
试验设备一般选用离心机，离心机应能满足试验任务书的要求，能提供满足试验要求的三个方向的加速度值。
5.3测量仪器
当采用加速度计、转速表或其它仪器测量加速度值时，测量系统的测量不确定度应控制在试验值的土3%之内。Www.bzxZ.net
6试验程序
6.1试验准备
6.1.1试验件准备
6.1.1.1试验件技术状态
试验件一般为不带点火装置的发动机或不带发火管的点火装置。发动机与点火装置须分别进行试验。试验件应是按技术文件验收合格的产品，并具备产品证明书。2
6.1.1.2试验件质量状况
试验前，对试验件应进行包括以下主要内容的质量状况检查：a）试验件有无机械损伤，连接部分有无松动；b）药柱有无裂纹、剥落及药型尺寸有无异常；c）药柱、衬层、绝热层、壳体各结合界面脱粘情况；QJ1137A-2005
d）喷管喉衬、隔热层、烧蚀层有无裂纹、剥落及喷管零组件各结合界面有无异常。6.1.2试验件安装
6.1.2.1试验件按以下要求通过工装安装于离心机的转臂上，工装应有足够的强度和刚度，能确保发动机在整个试验中不脱落或影响试验测试结果。a）向前：试验件头部指向离心机旋转轴：b）向后：试验件尾部指向离心机旋转轴；c）横向：试验件轴线与离心机转臂的中心线相垂直。6.1.2.2当采用离心机的转速来控制试验值时，应精确测量试验件的质心至离心机旋转轴线的距离。试验值按公式（1）计算：
a =(2元n)2 · R=4元n?R/602
=0.01097n2R
6.1.2.3试验件装于离心机转臂的位置，应确保试验件任意一点所承受的加速度值控制在试验值的90%～110%范围之内。如不能达到此要求，应调整试验件在转臂上的位置，或者使用较大转臂尺寸的离心机。对于大尺寸的试验件，根据现有试验设备情况，可适当放宽上述加速度的要求，但应保证发动机药柱应力较大的部位和人工脱粘层根部等应力集中的重点部位的加速度值在试验值的90%～110%范围之内。
6.1.2.4当采用加速度计来控制试验值时，加速度计装于离心机转臂上，从加速度计安装点到离心机旋转轴线的距离一般应等于试验件的质心至旋转轴线的距离。6.2试验
6.2.1试验件应分别进行向前、向后和横向三个方向的试验。6.2.2每个方向试验时，先启动离心机，按任务书要求的加载速率，使其达到试验值所要求的转速，然后按规定的加速度作用时间保持稳定转速，最后按任务书要求的卸载速率进行卸载。6.2.3每个方向试验后，根据需要对发动机外观和连接部位进行检查并记录。6.3试验后的检测
经离心试验后，按有关技术文件规定对试验件外观、药柱、衬层、绝热层、喷管等质量进行检测，并作详细记录。
7试验结果评定
将试验前、试验后的检测结果与有关技术文件要求进行比较，然后对发动机及其药柱的结构完整性作出评定，必要时可对发动机进行地面静止试验考核。若发动机工作正常，没有出现烧穿、爆炸或内弹道曲线突变现象，说明发动机及其药柱在离心加速度作用下能保持结构完整。试验报告
试验后的试验报告应包括以下内容：QJ1137A—2005
试验件名称、型号、编号、试验日期；a)
试验室环境温度、相对湿度及大气压力；本试验前，试验件的试验履历；c）
采用的试验设备、安装方式和方向；e)
试验参数的测试结果；
初始检测结果和最终检测结果；试验中出现的异常现象和故障；g）
其它有关内容。
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固体火箭发动机离心试验方法
QJ 1137A-2005
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北京航标印务中心印刷
中国航天标准化研究所发行
版权专有不得翻印
2006年5月出版
定价：10.00元
SO0ZVEII O
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