Ensayo en tierra a gran escala para estudiar las características dinámicas de los cohetes mediante simulación. Los objetos de prueba son principalmente grandes cohetes líquidos. El contenido de la prueba incluye la vibración de flexión transversal, la vibración de torsión y la vibración longitudinal de toda la flecha.

A través de estas pruebas, se pueden obtener los parámetros característicos dinámicos del cohete, es decir, los parámetros característicos inherentes y los parámetros característicos de transferencia. Los parámetros característicos inherentes incluyen la frecuencia natural, la forma del modo y la amortiguación equivalente.

En el diseño inicial del cohete, se suponía que todo el cohete era un cuerpo rígido.De hecho, la estructura del cuerpo del cohete de propulsante líquido es un cuerpo elástico, y hay problemas como salpicaduras de líquido en el tanque de propulsor.

Los cohetes líquidos de múltiples etapas a gran escala tienen múltiples fuentes de vibración natural de baja frecuencia al mismo tiempo (como vibración elástica del cuerpo del cohete, salpicaduras de líquido en el tanque, etc.). En un vuelo propulsado por cohetes, estas vibraciones de baja frecuencia pueden interactuar fácilmente con el sistema de control y las fluctuaciones de los líquidos, provocando resonancia o acoplamiento, provocando una inestabilidad grave en el circuito del sistema de control, lo que conduce a la pérdida de control o al fallo del vuelo del cohete.

Desde principios de la década de 1960, el diseño del sistema de control ha considerado completamente la vibración elástica y los efectos de chapoteo del líquido del cuerpo del cohete, y la prueba de características de vibración del cohete ha proporcionado la base para el diseño del sistema de control, la investigación de vibración acoplada longitudinalmente y el modelo matemático. del cálculo teórico.

Se utilizan varios métodos de simulación en la prueba de características de vibración para garantizar que la prueba en tierra sea lo más cercana posible al estado real de vuelo. Eso es para mantener la estructura original del cohete y la distribución del peso real; hacer que el soporte del cohete simule el estado de vuelo libre; configurar una fuente de vibración del cohete de baja frecuencia, etc.

La estructura de la pieza de prueba debe ser un prototipo físico, el instrumento interno del cohete adopta un prototipo o un contrapeso, el propelente en el tanque generalmente se reemplaza por un líquido simulado de igual gravedad específica y la prueba se realiza en el torre de prueba de vibración de cohetes. Los parámetros característicos inherentes de la vibración del cohete son los parámetros principales de varias pruebas en toda la prueba de características de vibración del cohete.

En la prueba de vibración de flexión transversal, es particularmente necesario medir la pendiente de deformación elástica y la deformación local en el lugar de instalación del giroscopio de velocidad del sistema de control, porque la deformación local compleja de la sección de la carcasa durante la vibración no se puede calcular con precisión mediante la teoría existente métodos de cálculo.

No solo se pueden medir los signos positivos y negativos y los cambios de amplitud de la pendiente donde se instala el giróscopo de velocidad con relativa precisión a través del experimento, sino que también se puede seleccionar la mejor posición que cumpla con los requisitos de diseño del sistema de control.

En el ensayo de vibración longitudinal, para estudiar la vibración longitudinal acoplada, además de los parámetros característicos inherentes a la vibración longitudinal de la estructura, es necesario medir los parámetros de respuesta dinámica de la presión pulsante en la entrada de la bomba del líquido sistema de tuberías, mediante el análisis de los parámetros de respuesta dinámica se puede obtener el tubo propulsor Los parámetros característicos inherentes a la carretera. La prueba de vibración de flexión lateral del cohete generalmente adopta una excitación sinusoidal multipunto, que puede obtener parámetros característicos inherentes de alta precisión.

La prueba de vibración longitudinal de cohetes generalmente adopta excitación sinusoidal de un solo punto o excitación aleatoria de un solo punto. Los sensores utilizados en el experimento son principalmente acelerómetros, dinamómetros, galgas extensométricas, giroscopios de frecuencia y sensores de presión pulsante.

Se utilizan junto con convertidores y grabadores, respectivamente. Desde la década de 1970, las pruebas de vibración de cohetes han utilizado principalmente analizadores en tiempo real y computadoras para la recopilación y el procesamiento de datos. Los métodos de análisis de prueba incluyen el método de pico, el método de fase, el método de vector y el método de análisis de espectro.