遙測技術(shù)在火箭發(fā)動(dòng)機過(guò)載試驗中的應用

1.2 發(fā)動(dòng)機噴焰影響

固體火箭發(fā)動(dòng)機噴焰是一種高濃度、高碰撞、劇烈湍動(dòng)的不均勻等離子體。無(wú)線(xiàn)電遙測信號通過(guò)發(fā)動(dòng)機噴焰時(shí)，將產(chǎn)生衰落、反射、相移、調制噪聲等變化。此外，隨著(zhù)試驗臺高速旋轉，噴焰將以最高5次／s的頻率阻斷直射波通道，因此，噴焰對遙測信號的影響具有快速時(shí)變衰落特點(diǎn)。

2 遙測系統設計方案

針對過(guò)載試驗臺遙測系統的特點(diǎn)，為了克服高速旋轉、多徑衰落和發(fā)動(dòng)機噴焰的影響，本方案在遙測發(fā)射單元結構和電路布局、收發(fā)天線(xiàn)設計、信道編碼、系統設計等方面分別采取了相應的措施。

2.1 發(fā)射單元結構和電路布局設計

發(fā)動(dòng)機在高速旋轉時(shí)將產(chǎn)生較大的離心力，該離心力以過(guò)載形式施加到遙測發(fā)射單元的各個(gè)部分。另外，發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火后，噴焰產(chǎn)生的高分貝噪聲會(huì )引起高頻振動(dòng)。如圖4所示，遙測發(fā)射單元在結構、電路布局中采取以下措施，有效降低了過(guò)載和高頻振動(dòng)的影響。

(1)外形采用圓錐體結構，有利于提高旋轉時(shí)的機體的穩定性。

(2)電路板位于試驗臺中心、水平安裝并與轉軸垂直，該方式消除了試驗臺高速旋轉對電路板產(chǎn)生的扭轉力矩。元器件采用SMT器件，可以有效降低元器件承受的橫向剪切力。

(3)為了降低噴焰噪聲引起的高頻振動(dòng)，遙測發(fā)射單元與試驗臺連接面之間增加減振絕緣墊，電路板和外殼體之間的間隙填充吸音材料。

2.2 收發(fā)天線(xiàn)設計

為了降低過(guò)載試驗臺和房頂的發(fā)射波能量，發(fā)射天線(xiàn)采用柱狀單極子天線(xiàn)，其方向圖如圖5所示。該種天線(xiàn)的方向圖在水平剖面表現為均勻的方向性，有利于過(guò)載臺在高速旋轉時(shí)遙測信號穩定接收；在垂直方向上，上下方向各有一個(gè)較深的零陷，有利于抑制發(fā)射信號在試驗臺和房頂形成的反射波，降低多徑衰落的影響。