點火試驗

在固體火箭發動機的研製和生產過程中，需要對推進劑和裝藥設計進行原理性試驗和地面靜止、飛行試驗，以檢測固體火箭發動機和推進劑的性能指標 ^[1]  。

20世紀50年代以來，火箭技術得到了迅速發展和廣泛應用，其中尤以各類可控火箭武器(導彈)和空間運載火箭發展最為迅速。從火箭彈到反坦克導彈、反飛機導彈和反艦導彈以及攻擊地面固定目標的各類戰術導彈和戰略導彈，均已發展到相當完善的程度，已成為現代軍隊不可缺少的武器裝備。各類火箭武器正在繼續向提高命中精度、抗干擾能力、突防能力和生存能力的方向發展。火箭技術能在這麼短的時間內形成漸進式的良性循環發展，一方面是由於新材料、新技術、新能源、新工藝等在火箭研製過程中的應用，另一面是因為新的測試技術加速了火箭技術的發展。

固體火箭發動機的點火是指從向點火裝置發出點火信號開始，直至燃燒室內建立起穩定工作壓強的全過程，這個過程十分複雜，並直接影響到發動機的工作性能 ^[2]  。一個性能良好的點火裝置必須確保在發動機的整個使用温度範圍內都能可靠地點燃推進劑裝藥，並在較短的時間內使裝藥進入穩態燃燒階段，建立起正常的穩態工作壓強。

固體火箭發動機點火系統是造成不符合設計指標要求的主要問題之一。固體火箭發動機點火系統包括點火具結構、點火藥包、點火頭、噴管密封結構等。根據不同的固體火箭發動機，應通過不同條件的試驗方法確定最佳的發動機主裝藥點燃工作參數，才能保證發動機的正常工作。發動機在點火工作瞬間會經受瞬態振動，這些瞬態振動會產生能量很高的衝擊，構成對發動機及導彈的結構損傷。

根據不同的固體火箭發動機，應通過不同條件的試驗方法確定最佳的發動機主裝藥點燃工作參數，才能保證發動機的正常工作。

測試儀器的種類很多，功能各異。但是無論何種測試儀器，其組成都可以概括為數據的採集與控制、數據的分析與處理、結果的輸出與顯示三大功能模塊，且都是以硬件的形式存在，所以開發、維護的費用高，技術更新週期長。

根據不同點火藥量對應發動機燃燒室頭部不同最大壓強均值，進行曲線擬合。

在點火藥量為 6 ～15 g 範圍內，隨着點火藥量的增加，燃燒室頭部壓力明顯升高，點火藥量與燃燒室頭部壓力近似滿足指數函數，為理論計算點火最大壓強提供了試驗依據; 燃燒室頭部壓力和環形通道入口處壓力在點火具破膜後基本相同，因此可以認為燃燒室頭部和環形通道入口的壓力近似相等，為點火壓力數值仿真提供了重要依據; 在環形通道內，壓力在前部降低得十分明顯，在末端壓力有略微降低; 在環形通道前部和後部壓力傳遞所用時間近似相等，即發動機中沒有明顯的速度變化; 環形通道內壓力波的速度約為 400 m/s，並不隨點火藥量變化而變化。

在裝填硬質改性雙基藥柱的情況下，燃燒室頭部和環形通道入口處壓力近似相等; 環形通道入口處在點火具破膜後並未出現明顯的壓力突變。這一現象説明在真實點火過程中不存在明顯的壓力衝擊波。

火箭發動機點火試驗及其測試技術對火箭的發展有着舉足輕重的作用，是火箭技術的重要組成部分，是火箭發動機的預研、模樣、初樣、試樣和批生產等諸階段中一種主要的試驗方式和不可缺少的工作環節。儀器設備的性能水平和實驗室的工作人員素質對產品的開發、生產能力和工作效率有較大的影響，沒有先進的試驗設備進行試驗難以開發和生產出先進的火箭武器產品。火箭發動機性能測試在火箭武器各類試驗中佔有重要地位。