FMMR微推进系统推力测量装置研究①

2011-05-03栾希亭张晰哲韩先伟陈祖奎毛根旺

固体火箭技术 2011年4期

栾希亭，张晰哲，韩先伟，陈祖奎，毛根旺

(1.西北工业大学，西安 710072;2.西安航天动力研究所，西安 710100)

0 引言

自由分子流微电阻加热推力器(FMMR)是一种基于MEMS技术的新型电热式推力器，其原理是利用薄膜电阻发热，推进剂分子通过与燃烧室壁面的碰撞获得能量，然后由膨胀槽喷出，从而产生推力。FMMR微推进系统结构简单、可靠性高，在空间任务中具有广阔的应用前景[1]。但FMMR推力器产生的推力只有几mN，如何准确获得其推力一直是一个技术难点。

常用推力测量装置都是将推力器固定在试车架上，通过测量推力器工作而引起的试车架形变来获取推力器的推力。由于推力较大，系统内各种供气、供液管路及供电线路对形变产生的约束都可忽略不计。但对于微推进系统来说，这些管路和线路产生的影响是可以与其推力相比拟的，若不设法消除这些影响，就无法准确获得推力;另外，在地球的重力场中，微推进系统的自重远远大于其产生的推力。因此，在重力场中进行微小推力测量必须消除推力器自重对推力测量的影响。总的来说，微小推力测量需要解决以下几个问题:微推力器自重与推力的分离;微推力器供电系统对推力测量的影响;微推力器推进剂供应系统对推力测量的影响[2]。

本文设计了一个天平式的微推力测量装置，为提高其测量精度，就如何消除推进系统自重和供电线路对推力测量的影响进行研究。