遙測技術(shù)在火箭發(fā)動機(jī)過載試驗(yàn)中的應(yīng)用

1.2 發(fā)動機(jī)噴焰影響

固體火箭發(fā)動機(jī)噴焰是一種高濃度、高碰撞、劇烈湍動的不均勻等離子體。無線電遙測信號通過發(fā)動機(jī)噴焰時(shí)，將產(chǎn)生衰落、反射、相移、調(diào)制噪聲等變化。此外，隨著試驗(yàn)臺高速旋轉(zhuǎn)，噴焰將以最高5次／s的頻率阻斷直射波通道，因此，噴焰對遙測信號的影響具有快速時(shí)變衰落特點(diǎn)。

2 遙測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

針對過載試驗(yàn)臺遙測系統(tǒng)的特點(diǎn)，為了克服高速旋轉(zhuǎn)、多徑衰落和發(fā)動機(jī)噴焰的影響，本方案在遙測發(fā)射單元結(jié)構(gòu)和電路布局、收發(fā)天線設(shè)計(jì)、信道編碼、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面分別采取了相應(yīng)的措施。

2.1 發(fā)射單元結(jié)構(gòu)和電路布局設(shè)計(jì)

發(fā)動機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生較大的離心力，該離心力以過載形式施加到遙測發(fā)射單元的各個(gè)部分。另外，發(fā)動機(jī)點(diǎn)火后，噴焰產(chǎn)生的高分貝噪聲會引起高頻振動。如圖4所示，遙測發(fā)射單元在結(jié)構(gòu)、電路布局中采取以下措施，有效降低了過載和高頻振動的影響。

(1)外形采用圓錐體結(jié)構(gòu)，有利于提高旋轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)體的穩(wěn)定性。

(2)電路板位于試驗(yàn)臺中心、水平安裝并與轉(zhuǎn)軸垂直，該方式消除了試驗(yàn)臺高速旋轉(zhuǎn)對電路板產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩。元器件采用SMT器件，可以有效降低元器件承受的橫向剪切力。

(3)為了降低噴焰噪聲引起的高頻振動，遙測發(fā)射單元與試驗(yàn)臺連接面之間增加減振絕緣墊，電路板和外殼體之間的間隙填充吸音材料。

2.2 收發(fā)天線設(shè)計(jì)

為了降低過載試驗(yàn)臺和房頂?shù)陌l(fā)射波能量，發(fā)射天線采用柱狀單極子天線，其方向圖如圖5所示。該種天線的方向圖在水平剖面表現(xiàn)為均勻的方向性，有利于過載臺在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)遙測信號穩(wěn)定接收；在垂直方向上，上下方向各有一個(gè)較深的零陷，有利于抑制發(fā)射信號在試驗(yàn)臺和房頂形成的反射波，降低多徑衰落的影響。