王 玫，袁军社，刘军彦，高乐乐

(西安航天动力研究所，陕西 西安 710100)

0 引言

某型运载火箭芯二级发动机由4台180 kN发动机组成，其工作寿命全程经历的主要振动力学环境有火箭一级飞行段、二级飞行工作段环境。在首次飞行试验前，为确保以上任务剖面力学环境适应性，需进行全面考核分析。

二级发动机工作段振动主要源于稳态过程的旋转机械振动、不稳定燃烧等现象，以及非稳态过程的发动机启动、关机及转工况时的液体组元充填、涡轮泵组件转子起旋、推进剂组元的点火燃烧等系列动作诱发的结构振动，并由此构成发动机本身工作产生的振动环境，二级工作段振动环境适应性可通过发动机试车等考核，试车中采集分析发动机的振动、位移、转速、脉动压力等信号，采用频谱分析法分析了解发动机运行的力学和声学振动环境，判断可能的故障特征与原因。

在二级飞行段，虽然二级发动机是整个火箭系统的主要振源，但在一级飞行段，二级发动机又是火箭振动的受害者。对于在一级飞行段力学环境的适应性，二级发动机经受一级起动、关机、级间分离的冲击、跨音速段的气动噪声、流体脉动和一级传递的振动和噪声等复杂力学环境，与二级工作段环境差异很大，需特别设计考核方案，此项考核是否有效对二级发动机以至上面级火箭、卫星等工作可靠性至关重要。

为此，在某新型运载火箭芯二级发动机的研制中，借鉴在役发动机的经验与教训，设计出包含振动试验、检查测试及验证试车等系列项目的力学环境适应性研究方案。……