2019年11月23日，天梯-2发动机全功率试车成功

首先感谢喵姐，阿萌，阿坂，小银和辰辰对本次试验的提出的宝贵意见和莫大的帮助，感谢各位对我的关心及支持。

天梯-2发动机项目为登天-4探空火箭的子项目，本次试验为天梯-2发动机的第二次地面试车，本次试验目的如下：

1， 收集本试验的推力曲线

2， 验证发动机安全性，可靠性及性能，为登天-4飞行试验做准备

3， 试验Al（OH）3-PVAC喷管热防护材料

4， 试验一次性铝箔喷管堵盖

发动机简介

天梯-2发动机是由我自主设计研发的可复用中型固体火箭发动机，是登天-4探空火箭的配套发动机，曾于2019年8月，10月执行过一次小功率地面试车及两次低空飞行试验任务，本次地面热试车为此发动机的第四次工作。

发动机设计概括

燃烧室长度：300mm

燃烧室直径：50mm

燃烧室材质：6061-t6铝合金

喷喉直径：12mm

喷管扩张比：9

喷管材质：304不锈钢

初始喷燃比：312

最大喷燃比：317

燃料内孔：翼柱型孔

燃料：两段低铝APCP药柱，四个端面参与燃烧

点火方式：KN-Mg-Al点火药包点火

 燃料制备

内孔加工

喷管及点火药包

视频（三机位拍摄）

发动机试车 (上机位).mp4  点击下载

发动机试车（侧机位）.mp4  点击下载

发动机试车（慢放）.mp4  点击下载

工作完毕

推力曲线

工作时间：1.8875s 

喷气速度：1989.63m/s

燃料质量：0.5624kg

质量流率：0.298kg/s

平均推力：592.83N

最大推力：1020.6N

平均燃烧室压强=3.58Mpa

最大燃烧室压强=5.77Mpa

总冲：1119N/s

比冲：203s

总结

1， 本次试车成功收集到了较准确的推力曲线，经过分析得到了多项数据，为飞行试验打下基础，本次试验原定为3个端面参与燃烧，由于后端面绝燃处理有一定缺陷（使用电工胶布），导致正常工作后高温燃气点燃了后端面，形成了推力最高峰（1020.6N），这样虽然在发射时有利于获得足够的离架速度，但是燃烧室压强也会增大（本次试车峰值压强达到了13Mpa），容易导致发动机爆炸，后续我将使用更可靠的端面绝燃措施，杜绝此类现象发生。

2， 经过试验本发动机的安全性，可靠性及性能完全达到了设计要求，此发动机理论最大耐压30Mpa，本次试车发动机气密性良好，喷管及堵头采用12个12.9级的M4螺丝固定，硅胶密封圈密封，隔热层使用PVC管，间隙使用密封圈填塞，防止高温气体直接接触壳体（工作后壳体表面温度约70摄氏度）

3， 本次也试验了低成本的Al（OH）3-PVAC喷管热防护材料，使用PVAC作为粘合剂，氢氧化铝受热分解带走热量，但是这次试验结果不太令人满意，由于喷管热胀冷缩，导致材料开裂，没有起到明显作用，最终导致喷管受损严重，后续我将会尝试导热硅脂，橡胶等不同的粘合剂。

4， 本次试车使用了铝箔喷管堵盖，喷管堵盖在发动机储存时起到了密封防潮作用，在发动机点火瞬间能使燃烧室压强迅速建立，缩短点火延时时间，本次试车使用了6g KN-Mg-Al点火药点火，经过分析，本次试车点火延时时间约300ms，虽然并没有达到预期效果，但也是一个重大进展了。（再次感谢喵姐，阿萌等同志的帮助）