CN110318909B - 固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置及方法包括氧化剂供给系统、流量调节系统、固液混合发动机和单片机控制系统；其中固液混合发动机头部设置了多个带有爆破片的点火器；所述流量调节系统分为N条管路，每条管路依次连接一个第二气动阀和一个孔板；所述孔板上均开有一个通孔，用于实现氧化剂流量的调节；本发明利用单片机准确控制N路孔板的通断，提高了氧化剂不同供给方式的响应速度，从而达到准确控制氧化剂流量的目的。氧化剂供给组合方式灵活，可以满足氧化剂不同流量不同供给时间的要求，且操作简单，大大降低了手动操作的难度，使得实验结果更加可靠、实验进程更加简单，提高了实验的精确度。

Description

固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置及方法

技术领域

本发明属于固液混合发动机领域，具体涉及一种固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置及方法，该方法适用于基于单片机控制系统下的固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置。

背景技术

火箭发动机作为各类航天器和导弹的动力装置，随着导弹和航天技术的不断进步，不仅要求发动机具有高性能、高能量和高安全性等，还要求具有推力调节和多次启动等能量管理功能。固液混合火箭发动机具有安全性高、可靠性高、研制和生产费用低、可实现推力调节和多次启动、推进剂及其燃烧产物毒性低、燃烧产物对环境污染小等许多优点，使其成为载火箭助推器、探空火箭、太空飞船、靶弹、姿轨控发动机等航天器较为理想的动力装置。

多次启动和推力调节是实现固液混合发动机能量管理的重要途径，研究多次启动和推力调节性能为固液混合发动机应用提供理论依据。当不需要固液混合发动机提供动力时，关闭氧化剂阀门即可。需要再一次启动发动机时，对于非自然性燃料和氧化剂组合，不仅需要氧化剂的供给，而且还要能够实现快速可靠地点火，这是实现固液混合发动机多次启动的前提。因此可靠的点火装置是研究发动机多次启动性能必不可少的。

在国防科技大学宋志兵2018年6月1号发表的名为《固液混合火箭发动机工作过程研究》的博士论文中第98-100页中指出，目前国内外常采用的点火方式主要有化学点火、火药点火、电火花点火等。化学点火、电火花点火、点火药点火可以实现多次点火，但化学点火系统较为复杂以及电火花塞需要大功率电源给其供电等不足之处，而点火药点火可靠，点火火炬能量大，容易使固体燃料点火。故本发明采用多个点火器里面装填适量的点火药实现固液混合发动机多次启动。

推力调节作为固液混合发动机的重要功能，液体火箭发动机中通常采用可调汽蚀文氏管改变推进剂质量流量的方式来实现。在Stephen A.Whitmore等人在Journal ofPropulsion and Power期刊于2014年第30期第1卷第78-86页的Deep Throttle of aNitrous Oxide and Hydroxyl-Terminated Polybutadiene Hybrid Rocket Motor文章中，采用可调汽蚀文氏管进行氧化剂流量调节，进行了以氧化剂为N₂O和固体燃料为HTPB的固液混合发动机推力调节实验。可调汽蚀文氏管通过调节氧化剂N₂O和燃料的质量流量来调节火箭发动机的推力，首先使用N₂O作为氧化剂对人体有害，其次可调汽蚀文氏管存在结构复杂、调节精度差等缺点，且不适合用于气体氧化剂的流量调节，如氧气；。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置及方法，采用N路孔板来实现对氧化剂流量的调节，进一步对推力调节，孔板是液体火箭发动机中常用的节流和流量测量装置，由于结构简单、加工方便、节流效果好、流量测量准确等优点得到了应用广泛。利用单片机控制电磁阀的通断，通过电磁阀和高压气瓶的作用控制气动阀的通断，从而达到控制各路孔板通断的目的，来实现氧化剂流量的调节。同时，采用了在混合发动机上安装多个点火器，将点火器与燃烧室通过爆破片隔绝的方式，使得混合发动机进行多次点火。

本发明的技术方案是：一种固液混合发动机地面试车的带有爆破片的点火器，包括点火器壳体和接线柱，其特征在于：所述点火器的接电端通过点火器压盖将所述聚四氟锥挤压密封于所述点火器壳体内，所述聚四氟锥为柱状结构；所述接线柱依次穿过聚四氟锥、高温无机胶与点火丝、点火药包连接，点火丝设置于所述点火器壳体的点火端；

所述点火器壳体的点火端安装有爆破片固定座、爆破片压盖和爆破片；所述爆破片通过爆破片压盖固定于所述爆破片固定座上，用于将点火药包与燃烧室环境隔离。

本发明的进一步技术方案是：所述接线柱为铜棒。

本发明的进一步技术方案是：所述聚四氟锥是由聚四氟加工而成的两端具有锥体结构的圆柱体，用于实现密封安装。

本发明的进一步技术方案是：所述爆破片材质为铝箔，厚度为0.24mm。

本发明的进一步技术方案是：所述爆破片压盖材料为紫铜。

本发明的进一步技术方案是：所述高温无机胶采用SX-8318号耐1500℃高温密封胶。

一种采用带有爆破片点火器的固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置，其特征在于：包括氧化剂供给系统、流量调节系统、固液混合发动机和单片机控制系统；所述氧化剂供给系统中，通过管路依次将氧气瓶、汇流排、减压阀以及第一气动阀连接；所述第一气动阀的输出端与所述流量调节系统的输入端连接，所述输入端分为N条管路，N≥2，每条管路依次连接一个第二气动阀和一个孔板；所述孔板上均开有一个通孔，并保证N个孔板上的孔径不同，用于实现氧化剂流量的调节；N个所述孔板的下游均与固液混合发动机的头部连接，所述固液混合发动机的头部设置有多个带有爆破片的点火器，用于实现多次点火；所述固液混合发动机安装于试车台上；

所述单片机控制系统包括单片机、N个电磁阀和氮气瓶；所述单片机用于控制N个电磁阀的启动，由电磁阀控制氮气瓶与第二气动阀连接的氮气管路的通断，所述电磁阀和第二气动阀一一对应设置。

本发明的进一步技术方案是：所述孔板的孔径为0.5mm～2mm。

一种采用带有爆破片点火器的固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置的操作方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：将装置的各部件依次安装连接，将多个孔板的上、下游及固液混合发动机燃烧室上的压强传感器，通过测试线缆与压力测试系统连接，打开压力测试系统，确认各传感器工作正常；

步骤二：检测装置中各部件的气密性：打开高压气瓶手阀，调节减压阀，使得从汇流排流出的氧化剂压强达到实验要求；将固液混合发动机的各连接部件刷上肥皂水，打开压力测试系统，监测多个孔板上、下游及燃烧室内的实时压强；打开气动阀，氧化剂供给系统开始向固液混合发动机供给氧气，观察各部件之间是否有漏气现象；

步骤三：气密性检验完毕后，关闭气动阀，停止数据采集，通过计算机打开数据回放功能，观察压强曲线是否正常；

步骤四：根据实验方案设置单片机的运行程序，单片机的Mode行输入设计的实验方案即N路孔板的开闭，单片机的Time行对应于不同流量的氧化剂供给时间，单片机的Ignite行控制多个带有爆破片的点火器点火，单片机的Ignite Time行控制多个带有爆破片的点火器的工作时间及间隔时间；

步骤五：检测和单片机程序设定完成后，将点火线与电源连接的一端短接，另一端分别与固液混合发动机的多个带有爆破片的点火器连接；使用万用表测量点火线电阻，确保电阻正常；

步骤六：打开压强测试系统进行数据预采集，再次确保孔板上、下游及燃烧室上压强传感器工作正常；安装摄像机并调整摄像机位置，拍摄发动机工作过程；再次采集固液混合发动机的压力数据，打开所述第一气动阀，进行氧化剂供给，待发动机燃烧室内压强稳定后，执行所述单片机程序混合发动机开始点火；

步骤七：所述固液混合发动机工作完成后，关闭所述第一气动阀，停止数据采集，及时将实验数据导出，关闭所述氧气瓶的阀门和减压阀，同时关闭摄像机；断开所述固液混合发动机与氧化剂供给系统的连接，将固液混合发动机从试车台上取下，拆卸固液混合发动机各部件，并进行清理。

有益效果

本发明的有益效果在于：

(1)采用爆破片可以很可靠的将点火药与燃烧室隔开，使得固液混合发动机可以可靠的实现多次点火的功能。

(2)爆破片的点火器内通过聚四氟锥与接线柱的紧密挤压来实现点火器的密封，点火器壳体的点火端通过爆破片压盖安装有爆破片；所述爆破片采用厚度为0.24mm的铝箔，用于将点火药包与燃烧室环境隔离。爆破片压盖一方面可以帮助爆破片承受一部分来自燃烧室的压力，另一方面可以保证点火装置密封性，使燃烧室的燃气在爆破片爆破之后不会从点火孔漏出。同时采用多个带有爆破片的点火器进行多次点火，点火器结构简单、经济且操作方便。

(3)利用单片机准确控制N路孔板的通断，提高了氧化剂不同供给方式的响应速度，从而达到准确控制氧化剂流量的目的。

(4)氧化剂供给组合方式灵活，可以满足氧化剂不同流量不同供给时间的要求，如设置三路孔板能实现1到7中供给方式，并且容易推广使用如增加到4路，则有15种供给方式等。

(5)本发明操作简单，大大降低了手动操作的难度，使得实验结果更加可靠、实验进程更加简单，提高了实验的精确度。

附图说明

图1是单片机控制系统；

图2是带有爆破片的点火器示意图；

图3是图2的局部放大示意图；

图4是爆破片压盖示意图；

图5是实验试车系统图；

附图标记说明：1-点火器压盖；2-接线柱；3-点火器壳体；4-聚四氟锥；5-高温无机胶；6-爆破片固定座；7-爆破片压盖；8-点火丝；9-点火药包；10-爆破片；11-汇流排；12-减压阀；13-气动阀；14-1号气动阀；15-2号气动阀；16-3号气动阀；17-1号孔板；18-2号孔板；19-3号孔板；20-1号点火器；21-2号点火器；22-3号点火器；23-固液混合发动机；24-试车台；25-单片机；26-1号电磁阀；27-2号电磁阀；28-3号电磁阀；29-氮气瓶；30-氧气瓶。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明主要用于固液混合发动机试车过程中的发动机多次启动与推力调节，在试车系统中主要由氧化剂供给系统、基于单片机控制下的氧化剂流量调节系统、发动机系统及测试系统组成。其中氧化剂供给系统首先将氧气瓶30与汇流排11相连接着与减压阀12以及气动阀13通过管路相连，在实验时主要起控制孔板上游压力的作用；流量调节系统主要由1号气动阀14和1号孔板17，2号气动阀15和2号孔板18，3号气动阀16和3号孔板19组成，在实验过程中通过单片机25控制三路气动阀的通断来控制孔板的通断，进而达到控制氧化剂流量的目的；发动机系统，即带有多个点火头的固液混合发动机由1号点火器20、2号点火器21、3号点火器22、固液混合发动机23以及试车台24构成；单片机控制系统由单片机25控制1号电磁阀26、2号电磁阀27以及3号电磁阀28，电磁阀通过氮气瓶29中的氮气分别控制管路系统中的气动阀。

孔板为1带有小孔的原件，大小根据实验时混合发动机工作压强进行选择。

其中基于单片机控制下的氧化剂流量控制系统在实验中的应用为：首先将电磁阀26的控制端与单片机25相连，进气端与高压氮气瓶29相连，另一端与气动阀16相连，通过单片机25的通断电，控制电磁阀26的开闭，在氮气瓶29内高压气体的作用下控制气动阀16的开闭，从而控制管路氧化剂供给的通断。如图5所示，其它两路的连接方式相同。在气动阀16后安装孔板19，实现了通过单片机控制系统来控制三路孔板的通断，进而达到通过单片机(25)控制氧化剂流量的目的。

在实验时，首先将实验部件按次序连接，检查装置气密性，由于固液混合发动机工作时间较长，且工作温度较高，故必须保证各连接部件之间密封可靠、气密性良好。将孔板上下游及固液混合发动机燃烧室上的压强传感器通过测试线缆与测试系统相连接，打开测试系统，确认各传感器工作正常。打开高压气瓶手阀，调节减压阀12，使得从汇流排11流出的氧化剂压强在3MPa左右。在发动机各主要连接部件上刷上肥皂水，打开测试系统，监测孔板上下游及燃烧室内的实时压强。打开气动阀13，氧化剂供给系统开始向混合发动机23供给氧气，观察各部件之间是否有漏气现象。气密性检验完毕后，关闭气动阀13，停止数据采集，打开数据回放功能，观察压强曲线是否正常。

接着根据实验方案设置单片机的运行程序，在单片机的显示屏上有四行，第一行为Mode行，第二行为Time行，第三行为Ignite行，第四行为Ignite Time行。其中Mode行的作用是输入设计的实验方案即三路孔板的开闭，Time行的作用是对应于不同流量的氧化剂供给时间，Ignite行的作用是控制不同点火器点火，Ignite Time行的作用是控制不同点火器的工作时间及间隔时间。

在单片机的Mode行，输入A-B-C三种供给氧化剂模式，并分别在Time行输入相应的时间如：5s-9s-12s，即设定总时间为26s，在26s时间范围内执行A-B-C三种氧化剂供给模式。单片机的模式在制作控制系统时设定完成，如：A-表示控制1号气动阀14的通断，B-表示控制2号气动阀15的通断，C-表示控制3号气动阀16的通断，D-表示同时控制1、2号气动阀的通断，E-表示同时控制1、3号气动阀的通断，F-表示同时控制2、3号气动阀的通断，G-表示同时控制1、2、3号气动阀的通断，即共有7中模式可供选择，H-表示关闭所有气动阀停止供给氧化剂，I 1表示1号点火器点火，I2表示2号点火器点火，I3表示3号点火器点火，STOP表示设置不同点火器之间的时间间隔，即在该区间内停止给点火器供电。根据不同的氧化剂供给需求灵活选择不同的孔板组合。通过Ignite行设定使用点火器的次序，如固液混合发动机需要3次开关机，则可以在Ignite行设置为I1-STOP-I2-STOP-I3，则三个点火器依次点火，次序为1号点火器20点火、2号点火器21点火、3号点火器22点火，STOP为两个点火器点火时间间隔，时间控制由Ignite Time设定，如1s-10s-1s-70s-1s，则三个点火器按照设定好的时间工作，实验开始后，首先是1号点火器20点火，点火时间为1s，10s后2号点火器21点火，点火时间为1s，70s后3号点火器22点火，点火时间为1s。从而实现通过单片机控制固液混合火箭发动机多次启动与推力调节。

如图2所示，为实现多次启动功能，设计了带有爆破片的点火器，点火器主要由接线柱2、聚四氟锥4、点火器压盖1、点火器外壳3组成。考虑到接线柱电阻不能过大，采用铜棒作为接线柱。首先将接线柱插到聚四氟锥4的两个通孔后，放置在点火器壳体3中，并用点火器压盖1挤压聚四氟锥4旋入点火器壳体。并将聚四氟锥4两端设置为锥形面，依靠聚四氟锥4与接线柱2的紧密挤压来实现点火器的密封。

由于推进剂在燃烧室中燃烧产生高温高压的燃气，在爆破片爆破后，点火器会受到高温高压燃气作用。因此在点火器底部，采用SX-8318号耐1500℃高温密封胶5隔离燃烧室高温高压的燃气和火焰，防止聚四氟锥4被烧毁。进行涂抹高温胶之前，首先需要对表面进行处理，除去表面杂质、油污等，采用砂纸进行打磨后，使用丙酮擦拭，以清洁表面。SX-8318高温密封胶是由A、B双组份组成。称量2g主剂A和1g固化剂B充分混合至颜色完全一致。将混合好的高温胶灌入在经处理过的点火器底部，涂抹时应用力均匀，用胶刀反复按压，保证高温无机胶灌满点火器的底部，以达到隔绝燃烧室高温的效果。为了进一步增强爆破片承受燃烧室压强的能力，设计了爆破片压盖，如图4，材料为紫铜。爆破片压盖一方面可以帮助爆破片承受一部分来自燃烧室的压力，另一方面可以保证点火装置密封性，使燃烧室的燃气在爆破片爆破之后不会从点火孔漏出。

准备开始试验时，无关人员撤离实验现场，警戒人员警戒，防止无关人员误入实验现场。将各点火线短接，并将各点火线另外一端分别与混合发动机23上的点火器相接。用万用表测量点火线电阻，确保电阻正常。打开测试系统进行数据预采集，确保孔板17上下游及燃烧室上压强传感器工作正常。架好摄像机，调整摄像机位置，拍摄发动机工作过程。重新采集数据，打开气动阀13，进行氧化剂供给，待燃烧室内压强稳定后，执行单片机25程序混合发动机开始点火。

混合发动机13工作完成后，关闭气动阀13，停止数据采集，及时将实验数据导出，关闭高压气瓶手阀及减压阀12，关闭摄像机。断开混合发动机23与氧化剂供给系统的连接，将混合发动机23从发动机固定支架上取下，拆卸发动机各部件，并进行清理。

通过单片机控制以及在固液混合发动机上安装多个点火器便可固液混合发动机多次启动与推力调节功能。该实验系统不仅可以进行固液混合火箭发动机多次启动与推力调节综合实验，还可以分别进行多次启动或推力调节实验。

实例一(推力调节实例)：

实验采用含石蜡燃料和氧气分别作为固液混合火箭发动机的燃料和氧化剂，研究混合发动机的推力调节。在三条管路上分别安装通流直径为1.5mm、1.0mm、0.8mm的孔板，方案采取1.5mm-2.0mm-1.0mm-2.5m-0.8mm-1.8mm-1.6mm七个孔板通流直径(其中2.0mm为1、2两个孔板全开时的等效通流直径，1.8mm为1、3两个孔板全开时的等效通流直径，1.6mm为2、3两个孔板全开时的等效通流直径，2.5mm为1、2、3三个孔板全开时的等效通流直径)，通气时长分别为7s、8s、5s、11s、7s、6s、13s。在固液混合发动机上安装1号点火器。

首先将不同的孔板装到管路中，在1号孔板位置上装通流直径1.5mm的孔板，在2号孔板位置上装通流直径1.0mm的孔板，在3号孔板位置上装通流直径0.8mm的孔板，单片机的程序提前设定好，即：A-表示控制1号气动阀的通断，B-表示控制2号气动阀的通断，C-表示控制3号气动阀的通断，D-表示同时控制1、2号气动阀的通断，E-表示同时控制1、3号气动阀的通断，F-表示同时控制2、3号气动阀的通断，G-表示同时控制1、2、3号气动阀的通断，7种方案。

为满足上述方案要求，本次实验在单片机显示屏Mode行输入A-D-B-G-C-E-F，然后在Time行输入7s-8s-5s-11s-7s-6s-13s，在Ignite行输入I1，最后在Ignite Time行输入1s，执行方案，即可按照预定的方案，即：首先在氧化剂供给的同时发动机进行点火，点火时间为1s。氧化剂供给方式按方案次序为：1号孔板开启7s，1、2号孔板同时开启8s，2号孔板开启5s，1、2、3号孔板同时开启11s，3号孔板开启7s，1、3号孔板开启6s，2、3号孔板开启13s，最后停止氧化剂供给，发动机关机。从而实现通过控制氧化剂流量，实现了固液混合火箭发动机推力调节功能。

实例二(多次启动实例)：

为探究固液混合发动机多次启动，实验采用含石蜡燃料和氧气分别作为固液混合发动机的燃料和氧化剂，来实现固液混合火箭发动机的三次启动。按照上述方式制作好带有爆破片的三个点火器，分别将三个点火器装在混合发动机上，选择通流直径为2.0mm的孔板装在1号孔板位置处，在单片机mode行输入A-H-A-H-A，在Time行输入10s-50s-6s-80s-7s，在Ignite行输入I2-STOP-I3-STOP-I1，在Ignite Time行输入1s-59s-1s-85s-1s，第一次启动2号点火器，点火时间为1s，在氧气的作用下药柱被瞬间点燃，通气10s后停止供给氧气，混合发动机在缺氧的情况下自行关机，时间间隔50s第二次通氧气，同时3号点火器通电点火，发动机第二次启动，供给氧气6s。停止通气80s后，再一次通氧气，同时1号点火器通电点火，供给氧化剂7s，实现了固液混合火箭发动机的三次启动。

实例三(多次启动与推力调节实例)：

实验采用含石蜡燃料和氧气分别作为固液混合火箭发动机的燃料和氧化剂，研究混合发动机的多次启动与推力调节，选择通流直径分别为0.5mm、1.2mm、2.0mm的三个孔板，方案采取0.5mm-2.0mm-2.5mm-2.2mm-1.2mm五个孔板通流直径(2.2mm为1、3两个孔板全开时的等效通流直径，2.5mm为1、2、3三个孔板全开时的等效通流直径)，通气时长分别为5s、3s、7s、4s、8s。

首先将三个不同通流直径的孔板分别安装到三条管路中，在1号位置上装通流直径0.5mm的孔板，在2号位置上装通流直径1.2mm的孔板，在3号位置装通流直径2.0mm的孔板，单片机的程序提前设定好，即：A-表示控制1号气动阀的通断，B-表示控制2号气动阀的通断，C-表示控制3号气动阀的通断，D-表示同时控制1、2号气动阀的通断，E-表示同时控制1、3号气动阀的通断，F-表示同时控制2、3号气动阀的通断，G-表示同时控制1、2、3号气动阀的通断，7种方案，H-表示关闭所有气动阀停止供给氧化剂，I1表示1号点火器点火，I2表示2号点火器点火，I3表示3号点火器点火。

为满足上述方案要求，本次实验在单片机显示屏Mode行输入A-C-H-G-F-H-B，然后对应在Time行输入5s-3s-20s-7s-4s-80s-8s，在Ignite行输入I1-STOP-I2-STOP-I3，在Ignite Time行输入1s-27s-1s-90s-1s。最后执行设定好的实验方案，即：在氧化剂供给的同时发动机进行点火，1号点火器进行点火，点火时间为1s。氧化剂供给方式按方案次序为：1号孔板开启5s，3号孔板开启3s，完成第一次推力调节；停止供气20s，发动机熄火，在氧化剂供给的同时发动机进行二次点火，采用2号点火器点火，点火时间为1s。氧化剂供给方式按方案次序为：1、2、3三个孔板同时开启7s，2、3两个孔板再开启4s，完成第二次推力调节；停止供气80s，发动机熄火，在氧化剂供给的同时发动机进行第三次点火，采用3号点火器点火，点火时间为1s。氧化剂供给方式按方案次序为：2号孔板开启8s，最终停止氧化剂供给。通过氧化剂流量的控制实现了固液混合发动机推力调节，通过安装多个爆破片的点火器实现了多次启动。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种采用带有爆破片的点火器的固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置，所述带有爆破片的点火器包括点火器壳体和接线柱，其特征在于：所述点火器的接电端通过点火器压盖将聚四氟锥挤压密封于所述点火器壳体内，所述聚四氟锥是由聚四氟加工而成的两端具有锥体结构的圆柱体；所述接线柱依次穿过聚四氟锥、高温无机胶与点火丝、点火药包连接，点火丝设置于所述点火器壳体的点火端；

所述点火器壳体的点火端安装有爆破片固定座、爆破片压盖和爆破片；所述爆破片通过爆破片压盖固定于所述爆破片固定座上，用于将点火药包与燃烧室环境隔离；

所述调节装置包括氧化剂供给系统、流量调节系统、固液混合发动机和单片机控制系统；所述氧化剂供给系统中，通过管路依次将氧气瓶、汇流排、减压阀以及第一气动阀连接；所述第一气动阀的输出端与所述流量调节系统的输入端连接，所述输入端分为N条管路，N≥2，每条管路依次连接一个第二气动阀和一个孔板；所述孔板上均开有一个通孔，并保证N个孔板上的孔径不同，用于实现氧化剂流量的调节；N个所述孔板的下游均与固液混合发动机的头部连接，所述固液混合发动机的头部设置有多个带有爆破片的点火器，用于实现多次点火；所述固液混合发动机安装于试车台上；

所述单片机控制系统包括单片机、N个电磁阀和氮气瓶；所述单片机用于控制N个电磁阀的启动，由电磁阀控制氮气瓶与第二气动阀连接的氮气管路的通断，所述电磁阀和第二气动阀一一对应设置。

2.根据权利要求1所述多次启动与推力调节装置，其特征在于：所述接线柱为铜棒。

3.根据权利要求1所述多次启动与推力调节装置，其特征在于：所述聚四氟锥两端设置为锥形面，用于实现密封安装。

4.根据权利要求1所述多次启动与推力调节装置，其特征在于：所述爆破片材质为铝箔，厚度为0.24mm。

5.根据权利要求1所述多次启动与推力调节装置，其特征在于：所述爆破片压盖材料为紫铜。

6.根据权利要求1所述多次启动与推力调节装置，其特征在于：所述高温无机胶采用SX-8318号耐1500℃高温密封胶。

7.根据权利要求1所述多次启动与推力调节装置：所述孔板的孔径为0.5mm～2mm。

8.一种权利要求1-7任一项所述采用带有爆破片的点火器的固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置的操作方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：将装置的各部件依次安装连接，将多个孔板的上、下游及固液混合发动机燃烧室上的压强传感器，通过测试线缆与压力测试系统连接，打开压力测试系统，确认各传感器工作正常；

步骤二：检测装置中各部件的气密性：打开高压气瓶手阀，调节减压阀，使得从汇流排流出的氧化剂压强达到实验要求；将固液混合发动机的各连接部件刷上肥皂水，打开压力测试系统，监测多个孔板上、下游及燃烧室内的实时压强；打开气动阀，氧化剂供给系统开始向固液混合发动机供给氧气，观察各部件之间是否有漏气现象；

步骤三：气密性检验完毕后，关闭气动阀，停止数据采集，通过计算机打开数据回放功能，观察压强曲线是否正常；

步骤四：根据实验方案设置单片机的运行程序，单片机的Mode行输入设计的实验方案即N路孔板的开闭，单片机的Time行对应于不同流量的氧化剂供给时间，单片机的Ignite行控制多个带有爆破片的点火器点火，单片机的Ignite Time行控制多个带有爆破片的点火器的工作时间及间隔时间；

步骤五：检测和单片机程序设定完成后，将点火线与电源连接的一端短接，另一端分别与固液混合发动机的多个带有爆破片的点火器连接；使用万用表测量点火线电阻，确保电阻正常；

步骤六：打开压强测试系统进行数据预采集，再次确保孔板上、下游及燃烧室上压强传感器工作正常；安装摄像机并调整摄像机位置，拍摄发动机工作过程；再次采集固液混合发动机的压力数据，打开所述第一气动阀，进行氧化剂供给，待发动机燃烧室内压强稳定后，执行所述单片机程序混合发动机开始点火；

步骤七：所述固液混合发动机工作完成后，关闭所述第一气动阀，停止数据采集，及时将实验数据导出，关闭所述氧气瓶的阀门和减压阀，同时关闭摄像机；断开所述固液混合发动机与氧化剂供给系统的连接，将固液混合发动机从试车台上取下，拆卸固液混合发动机各部件，并进行清理。

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