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火箭试验历史
最初的火箭试验十分简单，主要是发射试验。火箭由单一系统逐渐发展成为复杂的多系统之后，设计师们并未立即认识到由于多个分系统的存在需要加强地面试验的必要性，几乎把每次飞行试验既作为全系统试验，又作为分系统试验，以致试验频频失败。
德国V-2火箭经过多次失败以后才获得成功，随即又接连失败了36次。除了设计上的问题以外，地面试验不充分亦是主要原因。火箭通常是一次使用，试验费用巨大，又不能由人在火箭上对试验进行直接观察，只能利用有限的遥测和外测数据来分析试验结果，有时甚至找不到故障的确切原因。通过耗资较少并且易于观察的地面试验可使火箭得到较多的考验，利用更多的试验数据来改进设计，能有效地提高飞行试验的成功率。
火箭试验简介
着航天事业和整体科技水平的提升，火箭试验也日臻完善，火箭试验需要多种试验设备和必要的工程设施，如火箭振动试验塔、各种大型试验室、火箭试车台和飞行试验场区。
目前，全箭试验有试验大纲作为指导，试验大纲对火箭的状态、试验程序、技术要求、设备、技术资料、安全措施、试验结果鉴定的标准和方法等作出规定。大型运载火箭的全箭试验包括：
振动特性试验
地面试车
运输试验
风载试验
对接与协调试验
飞行试验
贮存试验
环境试验等
整流罩分离试验
视频中主要展示了助推器分离和整流罩分离两个试验，目的是测试分离装置的有效性，研究分离过程对箭体的动态影响。下面将介绍整流罩的分离。
整流罩简介
火箭整流罩的主要作用是保护内部的有效载荷在飞行过程中免受外部不利环境的影响，同时使火箭有良好的气动外形，减小飞行阻力。
发射个火箭有多难？火箭试验全程图解
↑某火箭结构组成
当火箭飞行至大气层外后（轨道高度一般大于110km），其工作任务已经完成，此时需将其及时抛离，以减小飞行负荷，同时为星箭分离做准备。
发射个火箭有多难？火箭试验全程图解
↑整流罩分离
整流罩的成功分离对火箭的成功发射具有重要意义。历史上，因整流罩分离失败而导致的发射失败比比皆是。1996年6月，俄罗斯/乌克兰的联盟号U火箭，由于整流罩过早打开，致使火箭坠毁；2011年3月，美国金牛座ZL型四级运载火箭，整流罩没有在预定时间分离，导致火箭速度明显异常，卫星入轨失败。
整流罩的连接与解锁程序
下图展示：整流罩分离系统的配置方式。
发射个火箭有多难？火箭试验全程图解
发射个火箭有多难？火箭试验全程图解
整流罩由两个半罩组成，I-III象限所在的平面，就是两个半罩的对接面，也是两个半罩的纵向分离面。两个半罩用导爆索连接，整流罩用爆炸螺栓固定在箭体上。导爆索采用柔性密封结构，不存在火药燃气的污染问题。
当火箭飞行到预定高度时，箭上控制系统发出整流罩分离指令。
第一个指令使爆炸螺栓起爆，整流罩完成在箭体横切面上的解锁；
第二个指令使导爆索起爆，整流罩完成在自身纵切面上的解锁。两个指令的时间差为0.1秒。
整流罩分离考核试验
考核目的
考核半罩翻转角速度数据
验证整流罩分离方案的正确性
验证分离铰链、弹簧动作的准确性
验证分离部件动作的可靠性
验证分离边界数据
考核试验内容
模拟飞行环境，对分离动力系统及动作部件的使用性能进行综合性的验收检查。
试验模型
整流罩和整流罩分离系统（分离铰链、分离弹簧、导爆索和爆炸螺栓）。它们与飞行火箭的相应结构技术状态相同。
发射个火箭有多难？火箭试验全程图解
↑整流罩分离试验装置全貌
整流罩内部安装有卫星支架，其上安装有鼠笼式卫星模拟件。
国内外试验比较
目前，国外的整流罩分离试验条件比较先进，拥有大型真空灌等实验设备，可以将全尺寸整流罩置于其中，并可模拟爬高状态气动加热的温度变化，非常真实地还原高空分离环境。我国目前不具备此类试验条件，只能在大气地面环境中进行分离试验，整流罩动作时，罩内负压及空气阻力的影响使得还原真实的环境较为困难。
发射个火箭有多难？火箭试验全程图解
↑整流罩真空分离示意图
整流罩分离对箭体的干扰
我国的飞行遥测数据正式，整流罩分离的时刻，火箭飞行的滚动、偏航、俯仰姿态同时受到干扰，干扰的量级与高空切变风干扰的量级相当。我国的火箭可以在最长1.5秒内完成姿态修正，具有较强的抗干扰能力。 |
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发表于 2016-10-15 06:57
