火炬式电点火系统点火能量的正交试验研究

点火技术研究是实现低温液体火箭发动机多次启动的关键,而点火能量研究是确保点火可靠的前提。基于所设计的低压式点火系统方案,给出点火系统所能释放能量的计算过程;运用正交试验法探究氧入口压力、氧入口温度、氢入口压力、点火系统推进剂总流量以及点火室混合比等因素对点火能量的影响规律与影响趋势。结果表明：点火室流量对点火能量的影响程度最大,氢入口压力对点火能量的影响程度最小;随着氧入口温度、氢入口压力和点火室推进剂流量的增大,点火能量均呈增大趋势;随着氧入口压力和点火室混合比的增大,点火能量均呈减小趋势。     

小型发射级固体火箭发动机点火性能试验研究

为研究小型发射级固体火箭发动机点火性能的影响因素,通过单项点火试验,测试了点火瞬态过程中有无高能点火药、点火药颗粒大小以及点火药在药盒中不同放置情况等状态下的点火压强曲线,并与发动机地面试车试验进行对比。结果表明:有无高能点火药和点火药在药盒中放置情况对点火性能有较大的影响;点火药颗粒大小对点火性能基本无影响。说明单项点火试验可为小型发射级固体火箭发动机点火性能的研究提供依据。     

固体火箭发动机点火装置安装位置对点火性能的影响研究

为实现某小型固体火箭发动机的可靠点火启动,设计了尾部和头部两种点火方案,进行了发动机的地面点火试验,分析了点火装置安装位置对点火性能的影响.试验结果表明,点火装置安装在喷管堵盖上的尾部点火方案不利于发动机的点火启动;相比于尾部点火方案,点火装置安装在发动机前封头上的头部点火方案所需点火药量减少50%,且各项技术指标满足设计要求,点火性能明显提高.     

汽油机电控点火系统的研究

为了提高点火系统的能量和点火提前角的调节精度,改善汽油机的性能,本文试验研究了一种以单片机为基础的汽油机电控点火系统,经在JL462Q汽油机上实验,证明可以使汽油机的性能得到改善。本文提出的综合设计点火系统是提高点火系统性能的重要途径。     

摩托车点火系统的发展现状及趋势

介绍了摩托车点火系统的构成、分类、原理以及不同的发展阶段，阐述了摩托车点火系统的现状及发展趋势。     

簧片式柔性转子发动机性能影响因素分析

介绍了微小型簧片式柔性转子发动机的样机结构及工作原理.基于发动机工作过程热力学模型获得理想工况性能特性,并对发动机性能影响因素进行了定性与定量分析,得到了发动机点工况性能指标.结果表明:单缸排量为1.77 cm3、设计转速为3 000 r/min时的理想工况下发动机单缸输出功率为81.4 W,指示效率为24.38%,传热能量损失占到输入总能量的18.34%;在0.02 mm2漏气面积下,漏气造成的功率损失为理想工况输出功率的32.4%;燃烧持续时间与点火角度的合理匹配可以提高发动机性能指标.     

在模拟的压力高度上民兵第三级火箭发动机的产品质量保证试验

为了支持民兵导弹第三级产品质量保证试验计划,1973年3月5日在火箭研制试验台(J-5)发动机试验装置(ETF)上对LGM-30G第三级固体推进剂火箭发动机PQA-103进行了点火试验。发动机的内弹道特性、液体喷射推力矢量控制系统、滚控系统和推力终止系统的性能都满足型号技术规范的要求。在压力高度为102000英尺的条件下,于发动机点火之前2.5秒,按预定的程序进行了滚控燃气发生器与液体喷射推力矢量控制隔离点火器的点火,发动机是在压力高度为101000英尺的条件下点火的。发动机点火延迟时间为89毫秒,点火后59秒,在燃烧室压力为75.3磅/英寸~2绝压下发动机推力终止。在59.93秒长的开车时间内,发动机产生的未增强的真空总冲量为2083103磅·秒。未增强的真空比冲是284.96磅·秒/磅。推力终止时的最大级间压力满足技术规范的要求。发动机点火后,其结构的完整性符合要求。     

猎户座发动机静态点火试车成功

2008年4月初,航空喷气公司和轨道科学公司共同对猎户座载人探测飞行器发射异常中止系统(LAS)全尺寸发动机进行了静态点火试车。试车结果显示,所获得数据与预期值相符。此次发动机成功点火试车,不但验证了发动机的性能,还为即将进行的猎户座发射台异常中止飞行试验奠定了基础。     

等离子体点火对PDE一维两相爆轰影响的数值计算

建立了PDE管内利用等离子体射流点火过程的一维两相流体动力学数学模型,并用CE/SE方法对管内两相爆轰过程进行了数值模拟。分析讨论了等离子体射流点火不同射流时间及点火能量对于爆轰波形成的影响。结果表明:与常规火花点火相比,等离子体射流点火可以缩短DDT时间约35%,缩短DDT距离约30%;在能够形成爆轰的情况下,等离子体点火能量和点火时间的增加对DDT距离影响很小。计算结果对提高脉冲爆轰发动机的运行频率具有重要的参考价值。     

膏体推进剂火箭多次点火系统设计与仿真

针对膏体推进剂火箭发动机多次点火时间间隔的受限问题，提出了等离子点火方案；根据离子多次点火的工作流程，设计了多次点火系统，并对各个部分组成进行了介绍；在分析了等离子弧的电特性的基础上，详细介绍了控制部分模糊控制原理的设计，实现了整个点火过程的状态识别、控制和检测；同时，进行了MATLAB和半物理实验仿真。结果表明：系统能够满足膏体推进剂火箭发动机多次点火需求，控制性能良好，达到了设计任务。     

基于MEMS微型发动机的装药选择

应用热重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)对不同配比的斯蒂芬酸铅(LS)/硝化棉(NC)、二硝铅(LD)/硝化棉(NC)的热分解特性进行了研究;采用高速摄影系统和电源系统完成了基于MEMS微型发动机的点火试验,测得了不同配比的LS/NC和LD/NC的点火功率。研究结果表明:NC对LD的热敏性与能量的影响并不明显,而NC能够提高LS的热敏感性与能量;配比为5:5的LS/NC推进剂的最小点火功率为2.16W,点火响应速度较快且放热量高,适合作为微推进器装药。     

单项点火试验在小型固体发动机点火设计中的应用

阐述了小型固体火箭发动机点火装置单项点火试验的目的、作用,结合具体发动机点火装置研制,设计了单项点火试验容器.根据单项点火试验结果,对点火药药量、初始点火容积、喷管设计状态、点火方式、环境条件等因素对点火器点火性能的影响进行了分析,并对初始点火设计参数进行了调整.研究结果表明,基于单项点火试验所做的设计改进,解决了发动机研制初期遇到的点火延迟、低温点火失效等问题.     

强电磁环境下火箭发动机直列式安全点火系统

针对目前国内火箭发动机常用点火系统对于闪电及高空强电磁脉冲防御能力不足的问题,提出了强电磁环境下火箭发动机直列式安全点火系统。该系统采用电子安全系统和冲击片点火管相结合的方式,对两大部件严格按照相关标准、准则进行设计,并根据其所处的强电磁环境进行了抗电磁干扰设计。直列式安全点火系统在火箭发动机上的应用验证试验和电磁兼容性试验结果表明,该点火系统在强电磁环境下既能有效防止误发火,又能在收到点火指令后使发动机可靠点火,具有一定的工程应用价值。     

固体推进剂激光点火性能研究综述

激光点火的研究近年来已成为一个热门的研究课题,采用激光作为刺激源研究固体推进剂点火性能是因为激光输出能量高且可调、点火时间和能量可控制且不受环境因素限制,而固体推进剂点火性能的研究对揭示固体推进剂的燃烧机理,验证点火模型具有非常重要的意义.本文主要描述了固体推进剂激光点火性能研究的理论过程、表征方法以及试验装置,并对影响固体推进剂激光点火性能的诸多因素如激光能量、推进剂组分及含量、点火环境等因素进行了详细的阐述,最后对固体推进剂激光点火性能研究需要注意的问题进行了总结,并附参考文献50篇.     

多孔药型B-KNO_3点火药在点火发动机中的应用

针对中型固体火箭发动机中点火发动机的结构特点,提出了采用多孔药型B-KNO3点火药作为点火发动机主装药,以增加装药燃面、提高装填系数。通过在某型空地导弹发动机用点火发动机的应用,验证了多孔药型B-KNO3点火药点火性能满足要求,为中型点火发动机的装药设计提供一种新途径。     

基于新型半导体激光系统的B/KNO3/PF点火特性

为了研究点火系统的发火性能和点火特性,设计了一种新型可自检半导体激光点火系统和以微米级B/KNO3/酚醛树脂(PF)为装药的激光点火器。采用热重-差示扫描量热技术(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、激光反射率和发射光谱等测试获取了药剂的形貌尺寸、元素分布、热性能、激光吸收效率和药剂粒子激发谱线等性能参数;通过激光点火系统启动点火器发火研究了激光脉宽对B/KNO3/PF药剂发火性能和点火特性的影响。结果显示:较大PF质量比(4.8%)的和较小颗粒(平均粒径6.97μm)的B/KNO3/PF药剂在DSC曲线中起始反应温度降低,放热量增加。点火器点火启动分为一次点火和二次点火两个过程,激光脉宽对点火器的点火特性有显著影响。当激光脉宽为5 ms和10 ms时,点火器能够正常发火,其50%发火能量分别为6.23 mJ和12.54 mJ。通过调节激光的脉宽和能量,获得点火器的一次点火延迟时间为3.50~4.69 ms,二次点火延迟时间为7.23~8.08 ms,火焰持续时间为58~83.5 ms;当激光脉宽为2 ms时,激光点火系统无法激励点火器正常发火。这种特性与半导体脉冲激光能量输出规律相符合。     

阿里安第三级的点火改进

在阿里安火箭飞行期间,V15和V18,第三级发动机点火出现严重失效。欧空局(ESA)曾开始一项计划,用以改进和控制点火系统的性能。负责HM7低温发动机的SEP公司按CNES合同主管研究和鉴定这些改进。于1986年6月至1987年9月重新飞行期间,进行这项工作。到1986年12月的第一阶段工作确定了新的点火系统。为了通过增加流量(原来的三倍)来增加点火能量,研制了一种新的固体推动剂点火器,新的点火器采用了两股倾斜的射流结构代替原来的轴向射流结构。第二阶段工作主要是在非正常条件下评定点火余量及点火性能。在全尺寸点火试验中探测超出工作范围时每种可想象到的偏差或故障。在MBB(西德)和ONERA(法国)进行冷试,以决定喷注器出口的流量特性及分布。这项研究计划测量了以下因素对点火的影响:用液氢预冷推力室的时间、活门泄漏、氦吹除流量与温度、活门动作偏差、液氧与液氢初始流量、贮箱压力、涡轮启动时滞以及如喷注器局部睹塞等极特殊的情况。在最后鉴定阶段,把许多坏情况组合起来对三种不同的飞行点火器进行试验,以验证可再现性及验证在极端飞行条件和发动机状态情况下点火器是否良好。整个试验计划包括在SEP高空模拟试验设备上大约进行50次点火试验。试验证明,新的点火系统能适应极端和极不正常情况,它可以克服V15和V18的故障,具有良好的可靠性。     

整体可燃式点火器点火故障分析及设计改进

以提高发火元件与点火器之间的换热效果为基础,将点火器由自由放置改为粘结固定,解决了某小型固体火箭发动机整体可燃式点火器研制过程中出现的低温点火失效问题;经模拟点火试验验证,将点火药集中于点火器中央,同时采用提高发火元件输出能量等措施,可解决另一类似发动机的低温点火失效问题.     

氢氧火炬式电点火系统研究

从国外研究进展的角度,阐述了膨胀循环发动机火炬式电点火系统的发展趋势,综合分析比较各电点火系统方案的优缺点,并基于某发动机火炬式电点火系统方案的前期研究结果,提出了改进型液氢/液氧膨胀循环发动机氢氧火炬式电点火系统方案。     

等离子体点火对高能硝胺发射药点火性能影响研究

采用等离子体点火的方法研究了高能硝胺发射药在不同等离子体射流条件作用下的点火特性,与常规点火方式的点火特性进行了比较,分析了不同点火方式下高能硝胺发射药的静、动态点火效果,并探讨了调节等离子体点火能量对发射药点火性能影响。试验结果表明：与常规点火方式相比,等离子体点火延迟时间明显缩短;增加等离子体点火能量会使发射药点火时间短、燃烧速度快;密闭爆发器中,随着发射药装填密度增大,点火和燃烧时间均变短;受等离子体射流点火的影响,等离子体点火膛压曲线上升前期坡度比常规点火膛压曲线陡,对发射药点火燃烧影响更显著。