月球着陆探测器发动机推力线测量及标定

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1、第39卷第6期2013年12月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．39，No．6Dec．2013月球着陆探测器发动机推力线测量及标定李学焕，李俊，(西安航天发动机厂，王立新，马如军陕西西安710100)摘要：月球着陆探测器发动机推力线测量及标定是发动机装配与调整的关键环节。通过创建精测镜坐标系，实现发动机在对接面坐标系中的推力线平行量与偏斜的转换，得到热试车后标定推力线的方法。通过发动机热试车后数据分析，推力线测量及标定方法满足技术条件要求。关键词：推力线测量；精测镜坐标系；对接面坐标系中图分类号：V463—3

2、4文献标识码：A文章编号：1672—9374(2013)06-0085—05MeasurementandcalibrationofthrustlineoflunarlanderengineLIXue-huan，LIJun，WANGLi—xin，MARu-jun(Xi’锄SpaceEngineFactory,Xi’an710100，China)Abstract：Measurementandcalibrationoflunarlanderenginethrustlineisakeylinkinthepro-cessofengineassembl

3、yandadjustment．Inthispaper，theconversionbetweenthrustlineparallelandobliqueoftheengineinthedockingsurfacecoordinatesystemisachievedbycreatingcoordinatesys-temoftheaccuratemeasurementmilror，andthecalibrationmethodofthethrustlineiSobtainedinenginethermaltest．Theanalysisofdat

4、agotintheenginehottestindicatesthatthemeasurementandcalibrationmethodscansatisfytherequirementoftechnicalindex．Keywords：measurementofthrustline；coordinatesystemofaccuratemeasurementmirror；coor-dinatesystemofdockingsurfaceO引言探月工程二期月球着陆探测器采用具有大范围变推力工作的液体变推力发动机作为主发动机，变推力发动机提供

5、月球着陆探测器制动、轨控、悬停、软着陆等需要的主要动力。针对试车前后的发动机的特殊性，通过对现有新仪器的研究开发出相应的测量方案，对交付总体前后发动机推力线进行标定，方可为总体确定发动机推力线在舱体坐标系中的位置提供坐标数据。因此，完成月球着陆探测器发动机推力线测量及标定，收稿日期：2013—06-09：修回日期：2013-07—09作者简介：李学焕(1962一)，女，工程师，研究领域为三坐标精密测量技术应用86火箭推进2013年12月需要确定测量方案并建立相应检测体系，设计专用装配与测量工装，明确合理的测量工艺流程。1测量系统及技术指标1

6、．1发动机推力线发动机理论推力线为喉部横截面中心与喷口端面中心的连线。发动机实际推力线为发动机通过热标试车测量出来的推力矢量。1．2精测镜坐标系以A，B，C三面的交点作为精测镜坐标系原点0，以通过原点0并垂直于A面为戈轴，以剧脑蝌BII通过原点0并垂直于B面为Y轴，以通过原点。并与戈，Y轴所组成的平面垂直为彳轴。z，Y，彳轴指向符合右手定则，如图1(a)所示。1．3法兰对接面坐标系发动机对接面坐标系原点为发动机对接平面的理论圆心。戈’叫7平面通过原点07并与对接面重合，z7轴通过原点07并与x'--y7平面垂直。戈7一y7屹7轴建立形式及指

7、向见图1(b)。1．4技术指标喷管喉部中心在精测镜坐标系中坐标数据戈，Y，z，坐标值精度O．i0ram；发动机推力线与安装面垂直度不大于6’。f脑《醯IIIⅣ(a)精测镜坐标系(b)法兰对接面坐标系图1精测镜坐标系及法兰对接面坐标系Fig．1Coordinatesystemofaccuratemeasurementmirror(a)anddockingSUl-facecoordinateofflangejoint(b)2推力线测量系统设计2．1测量系统的选择以往的发动机测试是在发动机零位确定后，用限位接杆锁定发动机零位，这个零位作为伺服机构

8、安装、调试零位，也是发动机点火时的控制零位。与以往的发动机测试不同，此型号发动机是在加工过称中对推力线偏斜与横移进行控制，通过实测数据为调整推力线偏斜提供依据，对发动机头部法兰对