莊 建，李琪琪，王智超

（北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所，北京100074）

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)緊急關(guān)機(jī)過程分析與改進(jìn)

莊 建，李琪琪，王智超

（北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所，北京100074）

針對(duì)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中緊急關(guān)機(jī)關(guān)鍵過程進(jìn)行了深入研究，簡(jiǎn)述了當(dāng)前氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)緊急關(guān)機(jī)的常用模式和方法，對(duì)影響自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)條件判讀響應(yīng)時(shí)間的因素進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，獲得了在用緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)。針對(duì)緊急關(guān)機(jī)存在的時(shí)間延遲問題，提出了縮短條件判讀響應(yīng)時(shí)間的途徑和具體解決方法。該方法在實(shí)際的試驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行了多次驗(yàn)證，程序的正確性和穩(wěn)定性得到了考核。對(duì)大型數(shù)據(jù)采集及故障診斷系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間分析提供一定的參考依據(jù)。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)；自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)；條件判讀;故障分析

0 引言

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)研制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。它具有高風(fēng)險(xiǎn)、高費(fèi)用、試驗(yàn)時(shí)間短、故障發(fā)展迅速等特點(diǎn)。試驗(yàn)中的故障可能來自發(fā)動(dòng)機(jī)、也可能來自試車臺(tái)試驗(yàn)系統(tǒng)。試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障在短時(shí)間內(nèi)可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)爆炸、試車臺(tái)燒損、人員傷亡等災(zāi)難性后果，而指揮員來不及判斷，無法及時(shí)采取有效措施。基于穩(wěn)態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)的自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)可以進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、實(shí)時(shí)判斷，異常情況下進(jìn)行緊急關(guān)機(jī)操作，則有可能降低故障帶來的損失，保證人身安全、保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)和試驗(yàn)設(shè)備，為發(fā)動(dòng)機(jī)試后故障分析提供故障現(xiàn)場(chǎng)。自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)的時(shí)間響應(yīng)特性是系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，其延遲時(shí)間直接影響緊急關(guān)機(jī)的及時(shí)性。本文以某氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)工藝過程為研究對(duì)象，深入分析緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行方式和采集系統(tǒng)工作原理，通過分析驗(yàn)證獲得現(xiàn)有緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)的延遲時(shí)間指標(biāo)。并針對(duì)分析結(jié)果采取有效的措施，將自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間大大縮短。對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，加快氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)研制進(jìn)度具有重要的意義。

1 緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)介紹

近十年來,隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、人工智能、傳感器等技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與診斷方法和技術(shù)的研究取得了重要進(jìn)展。主要在以下幾方面:基于信號(hào)分析的方法，基于模型的方法，基于人工智能的方法，故障模式分析與信號(hào)特征提取。從整體看,這些研究用的理論、策略、方法、算法，結(jié)合具體發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值仿真和試車數(shù)據(jù)驗(yàn)證的狀態(tài)，實(shí)際、可靠用于發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)的故障檢測(cè)與診斷系統(tǒng)較少。由于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)故障檢測(cè)與診斷在高效 (準(zhǔn)確、快速)、可靠、安全方面要求極高,在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中故障診斷采取實(shí)時(shí)檢測(cè)、紅線報(bào)警的方式實(shí)施緊急關(guān)機(jī)。

目前多數(shù)在線應(yīng)用的自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)都屬于改進(jìn)型紅線報(bào)警系統(tǒng)，由發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)部門根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)選取若干個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，在多參數(shù)相互協(xié)調(diào)的情況下進(jìn)行關(guān)機(jī)判定。主要基于兩個(gè)準(zhǔn)則進(jìn)行故障檢測(cè):一為多參數(shù)準(zhǔn)則，即僅當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)參數(shù)值不在閾值內(nèi)才判定出現(xiàn)了故障；二是持續(xù)性準(zhǔn)則,即僅當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)多次異常參數(shù)值才判定出現(xiàn)了故障。

2 自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)分析

2.1 自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)組成

某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)判讀工作由Pacific 6000穩(wěn)態(tài)采集系統(tǒng)承擔(dān)，前端傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)電纜網(wǎng)進(jìn)入信號(hào)變換器，轉(zhuǎn)化為采集系統(tǒng)可識(shí)別的電壓/頻率量，經(jīng)采集系統(tǒng)放大、濾波、采樣/保持、A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入DDS。數(shù)據(jù)經(jīng)過DDS采樣選取，送入其中的兩個(gè)并行緩存（FIFO數(shù)據(jù)緩存和環(huán)形緩存）后通過GPIB-140A總線擴(kuò)展器和光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程采集主機(jī)，由后期開發(fā)的PI660軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和緊急關(guān)機(jī)條件的判讀?？刂葡到y(tǒng)通過吸合、斷開無源觸點(diǎn)作為發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、關(guān)機(jī)的時(shí)統(tǒng)信號(hào)，測(cè)量系統(tǒng)將觸點(diǎn)信號(hào)變換為5 V階躍信號(hào)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)/關(guān)機(jī)信號(hào)。判讀條件依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)某次試驗(yàn)的工況特性由發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)單位提出，采用改進(jìn)型紅線限幅法，通過合理設(shè)置不同時(shí)間段多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)數(shù)值，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)段和主級(jí)段的故障判斷。當(dāng)多個(gè)參數(shù)連續(xù)判讀三次同時(shí)滿足關(guān)機(jī)條件時(shí)，采集主機(jī)的繼電器卡輸出關(guān)機(jī)觸點(diǎn)信號(hào)，由控制系統(tǒng)完成后續(xù)關(guān)機(jī)操作（關(guān)機(jī)操作示意圖如圖1所示）。

根據(jù)任務(wù)書要求，發(fā)動(dòng)機(jī)緊急關(guān)機(jī)判讀分為5.5～6.8 s（啟動(dòng)段）和6.8 s～關(guān)機(jī)時(shí)刻（主級(jí)段）條件判讀，連續(xù)3次判斷 (時(shí)間間隔0.1 s)，達(dá)到自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)條件時(shí)，執(zhí)行自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)。本文以發(fā)動(dòng)機(jī)5.5～6.8 s的啟動(dòng)段為研究對(duì)象進(jìn)行分析。

Pacific 6000采集系統(tǒng)的緊急關(guān)機(jī)軟件是采用VB語(yǔ)言對(duì)廠家的采集軟件PI660進(jìn)行二次開發(fā)的程序，采樣頻率100 Hz，濾波10 Hz，其緊急關(guān)機(jī)部分具體流程如圖2所示。

圖1 自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)操作示意圖Fig.1 Operation schematic diagram of automatic emergency shutdown

圖2 緊急關(guān)機(jī)程序流程圖Fig.2 Flow chart of emergency shutdown program

整個(gè)緊急關(guān)機(jī)程序放在一個(gè)VB計(jì)時(shí)器控件Timer的事件過程中，timer定時(shí)間隔設(shè)為100 ms，即每隔0.1 s程序循環(huán)一次。程序讀取Pacific 6000通道數(shù)據(jù)，對(duì)啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行判讀，若大于3.5 V，認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，點(diǎn)火時(shí)標(biāo)清零并開始計(jì)時(shí)。通過讀取Pacific 6000系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算是否到達(dá)5.5 s。根據(jù)緊急關(guān)機(jī)條件進(jìn)行關(guān)機(jī)參數(shù)的讀取和判斷，連續(xù)三次判讀滿足條件時(shí)，使繼電器輸出板輸出觸點(diǎn)信號(hào)。

2.2 關(guān)機(jī)條件判讀影響因素分析

根據(jù)自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)判讀流程可以發(fā)現(xiàn)，程序判讀和發(fā)出關(guān)機(jī)指令的時(shí)間精度主要取決于三個(gè)方面：

1)啟動(dòng)信號(hào)大于3.5 V時(shí)刻（發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)刻或點(diǎn)火時(shí)標(biāo)0 s時(shí)刻）的判讀精度；

2)點(diǎn)火時(shí)標(biāo)達(dá)到5.5 s時(shí)刻的判讀精度；

3)連判時(shí)間間隔0.1 s的定時(shí)精度。

進(jìn)一步深入分析和測(cè)試發(fā)現(xiàn)，影響上述三方面時(shí)間精度的主要因素如下：

1)VB timer定時(shí)器精度；

2)VB timer的時(shí)間間隔；

3)Pacific 6000采集系統(tǒng)通道傳輸延遲；

4)Pacific 6000采集系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間精度。

2.2.1 VB Timer定時(shí)器精度的影響

微軟技術(shù)網(wǎng)站資料顯示，windows 95/98操作系統(tǒng)定時(shí)器精度為55 ms，windows 2000/XP操作系統(tǒng)定時(shí)器精度為10～16 ms。本系統(tǒng)采集主機(jī)運(yùn)行在windows 2000環(huán)境下，實(shí)測(cè)VB timer定時(shí)精度為10～16 ms，與資料相符。緊急關(guān)機(jī)程序VB Timer間隔設(shè)置為100 ms，但實(shí)際測(cè)得的間隔為109～110 ms。由此可得某試驗(yàn)臺(tái)緊急關(guān)機(jī)判讀程序的timer事件間隔實(shí)際為110 ms左右。

VB timer定時(shí)器精度造成的影響：timer事件的循環(huán)周期實(shí)際是110 ms，而不是100 ms；在連判三次時(shí)，它會(huì)造成第三次判讀滯后0.02 s。

2.2.2 VB Timer的時(shí)間間隔的影響

由上述描述可知，程序中VB timer時(shí)間間隔設(shè)定為100 ms，但實(shí)際為110 ms。由此造成的影響如下：

1）程序?qū)嶋H每隔110 ms讀取啟動(dòng)信號(hào)并判斷是否大于3.5 V，由此可能造成判讀點(diǎn)火時(shí)標(biāo)0 s時(shí)刻的延遲為0～0.11 s；

2）同理，程序每隔110 ms讀取Pacific 6000系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，并計(jì)算是否到達(dá)點(diǎn)火時(shí)標(biāo)5.5 s，由此可能造判讀點(diǎn)火時(shí)標(biāo)5.5 s時(shí)刻的延遲為0～0.11 s

2.2.3 采集系統(tǒng)傳輸延遲的影響

Pacific 6000采集系統(tǒng)設(shè)有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，每隔50 ms打包發(fā)送一組數(shù)據(jù)，緊急關(guān)機(jī)程序?qū)崟r(shí)從6000通道讀取的數(shù)據(jù)，實(shí)際是50～100 ms之前的數(shù)據(jù)，如圖3所示，若在接近0 ms的t1時(shí)刻讀通道，讀的是-50 ms形成的數(shù)據(jù)包的第一個(gè)值，延遲為-50 ms；若在接近50 ms的t2時(shí)刻讀通道，讀的還是-50 ms形成的數(shù)據(jù)包的第一個(gè)值，延遲趨近于100 ms。對(duì)這一項(xiàng)也進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果與理論分析相符。

由此可得出結(jié)論，Pacific 6000系統(tǒng)的通道傳輸延遲為50～100 ms。由此造成的影響如下：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，過50～100 ms后，緊急關(guān)機(jī)程序才能從通道獲取啟動(dòng)信號(hào)的跳變，由此給點(diǎn)火時(shí)標(biāo)0 s時(shí)刻判讀造成0.05～0.1 s的延遲。

圖3 Pacific 6000系統(tǒng)通道延遲示意圖Fig.3 Schematic diagram for channel delay of Pacific 6000 system

2.2.4 采集系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間精度的影響

緊急關(guān)機(jī)程序用PI660DLLGetRuntime()函數(shù)讀取Pacific 6000系統(tǒng)的硬件運(yùn)行時(shí)間，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火0 s時(shí)刻及點(diǎn)火5.5 s時(shí)刻。由于Pacific 6000系統(tǒng)的計(jì)時(shí)原理是按采集數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)來計(jì)算時(shí)間的，因此決定了其計(jì)時(shí)最小分辨率為50 ms。實(shí)際測(cè)試與分析相符，為50 ms。由此造成的影響如下：

為了全面獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)量系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)冷階段已經(jīng)啟動(dòng)，如圖4所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)T1時(shí)刻（略大于T）點(diǎn)火，此時(shí)讀取Pacific 6000系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間值為T作為發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的0 s時(shí)刻，以后再讀取Pacific 6000時(shí)間減去T就轉(zhuǎn)換為點(diǎn)火時(shí)標(biāo)了，因此當(dāng)T+5 500時(shí)刻到達(dá)5.5 s的判斷起始時(shí)間，此時(shí)基本不會(huì)產(chǎn)生影響；而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)T2時(shí)刻（略小于T+50） 點(diǎn)火，讀取Pacific 6000系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間值依然為T（實(shí)際應(yīng)為T+50），并認(rèn)定為發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的0 s時(shí)刻，由此導(dǎo)致程序?qū)+5 500（實(shí)際應(yīng)為T+5 550） 時(shí)刻認(rèn)定為5.5 s（實(shí)際為5.45 s） 判斷起始時(shí)間，由此造成把5.45 s當(dāng)成5.5 s。因此，他會(huì)造成點(diǎn)火時(shí)標(biāo)5.5 s的判讀延遲-0.05～0 s。

2.2.5 綜合分析

綜合考慮上述所有影響因素，得出該緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)的綜合滯后偏差為0.02～0.34 s，即從5.5 s開始條件判讀超限，連續(xù)判讀三次均滿足條件時(shí)，理論關(guān)機(jī)信號(hào)發(fā)出時(shí)間為5.7 s，但實(shí)際自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)信號(hào)發(fā)出時(shí)間為5.72～6.04 s（表1）。

圖4 Pacific 6000系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間精度的影響Fig.4 Factors to affect the running time accuracy of Pacific 6000 system

表1 現(xiàn)緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)時(shí)間延遲統(tǒng)計(jì)Tab.1 Time delay statistics of existing emergency shutdown system

3 緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)改進(jìn)及驗(yàn)證

3.1 程序改進(jìn)

通過上述分析可以看出，要想減小系統(tǒng)延遲，從以下幾方面進(jìn)行考慮：

1)提高計(jì)時(shí)器精度；

2)減小計(jì)時(shí)器間隔；

3)不用Pacific 6000系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算5.5 s時(shí)刻；

4)減小采集系統(tǒng)通道傳輸延遲。

由于VB timer采用的是消息機(jī)制，發(fā)送一個(gè)WM_TIMER消息由響應(yīng)函數(shù)處理。而NT內(nèi)核的操作系統(tǒng)以約15.600 1 ms為周期響應(yīng)中斷，定時(shí)器的最短時(shí)間間隔約為15.6 ms，無法滿足高精度的定時(shí)控制要求。為了提高計(jì)數(shù)器精度，對(duì)常用的定時(shí)器進(jìn)行性能比對(duì)分析，采用多媒體定時(shí)器，它彌補(bǔ)了VB中自帶的Timer控件定時(shí)不準(zhǔn)確，同步性差的缺點(diǎn)。該定時(shí)器不依賴于消息機(jī)制，而是由TimeSetEvent()函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的線程，保證定時(shí)中斷在CPU資源緊張時(shí)得到實(shí)時(shí)響應(yīng)，計(jì)時(shí)精度1 ms，且無累加誤差。經(jīng)實(shí)測(cè)定時(shí)器控件精度可以滿足定時(shí)要求。

為了消除Timer間隔造成的0 s判讀延遲，對(duì)原程序進(jìn)行改進(jìn)，將點(diǎn)火時(shí)標(biāo)0 s時(shí)刻判讀間隔由100 ms改為10 ms，可以縮短判讀延遲時(shí)間0.1 s。為了提高執(zhí)行效率，減小資源消耗，減少對(duì)穩(wěn)態(tài)采集程序性能的影響，程序其他部分仍為100 ms間隔執(zhí)行。

為了消除點(diǎn)火時(shí)間5.5 s判讀延遲，不再使用Pacific 6000系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，改為高精度定時(shí)器計(jì)數(shù)累加計(jì)時(shí)法。

而采集系統(tǒng)通道傳輸延遲為采集系統(tǒng)的固有特性，在不改變采集系統(tǒng)現(xiàn)有模式下，該延遲時(shí)間無法改善。

經(jīng)上述改進(jìn)后，前三項(xiàng)影響因素基本消除，緊急關(guān)機(jī)程序延遲影響明顯改進(jìn)，最大值由以前的0.34 s提高到0.11 s，見表2。

表2 改進(jìn)前后緊急關(guān)機(jī)判讀偏差來源對(duì)比表Tab.2 Contrast between deviation sources of emergency shutdown interpretation before and after improvement s

除上述改進(jìn)措施外，程序還增加了自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)日志功能，詳細(xì)記錄每次滿足判讀條件的相對(duì)時(shí)間，為發(fā)動(dòng)機(jī)試后故障分析提供準(zhǔn)確的故障時(shí)刻。

3.2 效果驗(yàn)證

程序改進(jìn)后，利用信號(hào)發(fā)生器模擬發(fā)動(dòng)機(jī)真實(shí)工作參數(shù)值，使發(fā)動(dòng)機(jī)在5.5 s之前滿足并持續(xù)關(guān)機(jī)條件，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)。改進(jìn)后進(jìn)行了多次程序調(diào)試，并和試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)進(jìn)行了多次自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)調(diào)試，測(cè)試結(jié)果表明：系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間與理論分析一致，無漏關(guān)機(jī)和誤關(guān)機(jī)現(xiàn)象發(fā)生。調(diào)試結(jié)果見表3。

表3 程序改進(jìn)后測(cè)試結(jié)果Tab.3 Measured results after procedure improvement s

通過表3數(shù)據(jù)分析可知：改進(jìn)后緊急關(guān)機(jī)判讀程序時(shí)間延遲在0.08～0.11 s之間，和理論分析結(jié)果吻合。此外，該程序還和控制系統(tǒng)進(jìn)行了全系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間可靠性考核，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

4 結(jié)論

通過對(duì)現(xiàn)有緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)的深入分析和驗(yàn)證，找到了影響自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)延遲時(shí)間的多個(gè)因素，針對(duì)延遲產(chǎn)生的各個(gè)因素制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施。經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，改進(jìn)后的程序運(yùn)行穩(wěn)定可靠，進(jìn)一步提高了液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的安全性和可靠性。雖然國(guó)內(nèi)用于發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的故障診斷系統(tǒng)比較普遍，但多數(shù)沒有對(duì)其響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析評(píng)估。該文對(duì)大型數(shù)據(jù)采集及故障診斷系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間分析提供借鑒和參考。

[1]唐云龍,代玉東.液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)故障緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)研制[J].火箭推進(jìn),2005(1):47-51.TANG Yunlong,DAI Yüdong.Development of test fault emergency cut-off system for LOX/kerosene engine ground test[J].Journal of rocket propulsion,2005(1):47-51.

[2]張惠軍.液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與診斷技術(shù)綜述[J].火箭推進(jìn),2004(5):40-45. ZHANG Huijun.Study on liquid rocket engine fault detection and diagnostic technology[J].Journal of rocket propulsion,2004(5):40-45.

[3]陳啟智.液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與診斷研究的若干進(jìn)展[J].宇航學(xué)報(bào),2003(1):2-12.

[4]雷震,唐云龍.VXI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的建立及其應(yīng)用[J].火箭推進(jìn),2008(5):54-58. LEI Zhen,TANG Yunlong.Establishment and application of VXI data acquisition system[J].Journal of rocket propulsion,2008(5):54-58.

[5]美國(guó)太平洋儀器公司.Pacific 6000 DAS數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)硬件操作使用手冊(cè) [Z].美國(guó)太平洋儀器公司, 2008.

[6]畢業(yè),史忠科.Windows2000下高精度定時(shí)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置,2007(1):52-55.

[7]劉春鳳,田延嶺.Windows操作系統(tǒng)下的軟件定時(shí)器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].機(jī)電一體化,2004(5):38-41.

[8]陳軍,丁博深,段燕.氫/氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)程序設(shè)計(jì)[J].火箭推進(jìn),2016(2):69-78. CHEN Jun,DING Boshen,DUAN Yan.Design of automatic emergency cut-off program in LH2/LOX engine test[J].Journal of rocket propulsion,2016(2):69-78.

（編輯：王建喜）

Analysis and improvement of emergency shutdown process in rocket engine test

ZHUANG Jian,LI Qiqi,WANG Zhichao
（Beijing Institute of Aerospace Testing Technology,Beijing 100074,China）

Emergency shutdown key processes in liquid rocket engine test are studied in this paper.The current commonly-used modes and methods of emergency shutdown in the liquid rocket engine test are expounded.The factors influencing the condition interpretation response time of automatic emergency shutdown are analyzed in theory and verified in experiment.The response time indicators of the emergency shutdown system were obtained.In order to solve the delay time problem of emergency shutdown,the ways and concrete solutions to shorten the condition interpretation response time of emergency shutdown are put forward.The method was verified repeatedly in actual test system.The correctness and stability of the procedure are assessed,which provides a certain reference basis for large data acquisition and analysis offault diagnosis system response time.

rocket engine test;automatic emergency shutdown;condition interpretation;fault analysis

V434-34

A

1672-9374(2017)02-0040-07

2016-11-01；

2016-11-15

莊建（1981—），男，高級(jí)工程師，研究領(lǐng)域?yàn)橐后w火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)量技術(shù)