加注量综合计算系统开发设计

加注量计算是运载火箭进行推进剂加注前的工作。文章分析了进行加注量综合计算系统开发的重要性和可行性,介绍了用C＋＋Builder语言设计的加注量综合计算系统的总体设计思路及其实现的主要功能。     

推进剂加注量对发动机工作的影响

分析了造成推进剂加注量增大的一些原因,并定量分析了推进剂加注量对发动机工作的影响。     

液体推进剂快速加注技术研究

对液体推进剂加注流程的各主要环节进行了模块化分析，提出了一种推进剂快速加注的技术方案，为缩短推进剂加注流程提供参考。     

一种小型姿控推冲器输出性能的试验研究

从主装药、点火药、喷管和剪切片4个方面对姿控推冲器进行了设计,并通过推力试验验证了主装药类型、点火药类型、喷管的喉径、扩张比和扩张角以及剪切片厚度和材料对输出性能的影响规律。结果表明：主装药采用改性双基推进剂GQ-3时推冲器比冲可达207.5s;点火药采用硼-硝酸钾点火药时点火时间最小为0.32ms;喷管喉径为Φ2.5mm、扩张角为70°、扩张比为2.4时总冲量达到3.50N·s,比冲达208.6s;剪切片采用0.3mm厚的铜带时作用时间最短为4.15ms,峰值推力达到1420N。     

推进剂剩余量的分析与计算

推进剂剩余量计算与分析是运载火箭飞行结果分析的重要环节,介绍了在靶场进行加注量计算的基本方法,建立了剩余量计算的数学模型,分析了影响贮箱推进剂剩余量的原因,并以CZ—4B运载火箭为例进行了计算分析。     

基于AMESim的姿控发动机推进剂供应管路优化设计

根据模块化思想,建立了液体姿控火箭发动机推进剂供应管路的AMESim模型,仿真计算了推进剂供应管路优化前后姿控发动机工作时的水击压力.仿真结果表明:在推进剂供应管路上增加的体积容腔能够有效降低管路中的水击压力.通过仿真水击数据和热试车数据对比表明,仿真模型较好地描述了管路水击过程,能对后续液体姿控火箭发动机管路结构优化设计提供借鉴意义.     

加注罐内气体量对挤压式加注精度的影响

简述航天推进剂加注系统的定量方式,对挤压式加注中由加注罐内气体量变化对加注系统定量精度的影响进行分析和理论计算。分析结果表明,加注罐内气体量对加注系统定量精度影响显著。为消除加注罐内气体量变化对加注系统定量精度的影响,引入一种全新的地面定量方式,即电子秤和流量积算仪组合定量方式。详细介绍了其原理、组成,并通过试验验证了其合理性。同时通过试验测试结果和理论计算公式,得到加注罐内气枕部分推进剂蒸气的含量,为推进剂蒸气的处理提供依据。     

液体运载火箭推进剂加注对瞄准结果影响分析

目前中国液体运载火箭一般采用地面光学瞄准方法来精确测量其惯性器件的初始方位,为了避免推进剂加注、全箭不水平度变化等可能导致的火箭初始方位改变,射前需要进行多次瞄准操作并逐次修正,占用大量的射前准备时间。针对该问题,采用理论分析和实际测试的方法,根据光学平瞄和斜瞄两种瞄准方式的火箭瞄准数据,分析了推进剂加注前后瞄准数据的变化情况,对于近距离平瞄方式加注前后火箭初始方位角最大变化21″,远小于瞄准偏差允许范围。基于分析结论,提出取消近距离平瞄火箭推进剂加注后瞄准操作、简化发射流程的建议,为无人值守发射的实现奠定基础。     

一种新型姿控推冲器的设计和研究

为了设计一种高输出能量的姿控推冲器,从主装药、点火管、壳体、喷管和堵片等方面进行了分析和试验,确定了相关设计参数。试验结果表明推冲器作用一致性好,实测比冲最高达236.8s,满足技术指标要求;安全电流、冲击、锤击及飞行搭载试验表明该推冲器使用安全。     

推进剂加注过程中泵气蚀问题的分析及改进

简述航天推进剂加注系统的加注方式,对泵式加注方式以及泵气蚀问题的产生和危害进行了着重阐述。为解决推进剂加注过程中离心泵的气蚀问题,从理论角度对泵气蚀问题进行了计算分析,梳理了主要影响因素,并结合航天推进剂加注系统的特点,形成了改进措施。针对某次试验过程中遇到的气蚀问题,结合上述分析进行了改进,改进后的试验结果与理论计算结果基本吻合,验证了计算分析及改进措施的合理性。     

基于查表法的姿控喷管故障诊断

针对航天飞行器姿控喷管故障的诊断问题,考虑姿控喷管开关组合与飞行器姿控力矩的关系,提出了姿控喷管故障诊断的查表法及其改进查表方法两种查表法诊断喷管故障,经仿真验证,所提方法能够快速诊断故障和确定故障位置及形式,且准确率高,并具有较好的工程应用价值。     

火箭级间分离与姿控耦合影响研究

为分析分离与姿控耦合设计时的相互影响,提出了基于上面级喷管最大摆动角速度,以及基于上面级实时控制的分离与姿控耦合计算方法,建立了级间分离与姿控耦合计算模型.某型火箭级间分离计算结果表明,采用基于上面级实时控制的耦合计算方法,能够真实地反应上面级姿态控制力作用下的级间分离过程,可为箭上设备安装边界设计提供准确依据.     

基于单片机控制的姿控发动机电弧点火系统

为解决姿控发动机电弧点火控制系统中存在的难点,设计一套基于STC15W404S单片机为控制核心的姿控发动机电弧点火控制系统.该系统采用74HC4514译码锁存器对单片机I/O口进行扩展,利用单稳态电路对点火开关电路进行定时控制,实现了对多台固体姿控发动机之间的实时同步点火,最后设计了一个看门狗复位,增加了系统的可靠性,达到设计目的,具有一定的实用价值.     

某姿轨控动力装置内流场研究

装备姿轨控发动机的空空导弹能大幅提高对目标拦截的范围,实现提前拦截、防区外拦截。文中基于多喷管单室固体发动机方案,研究内弹道工作特性,采用数值模拟的方法研究内流参数分布规律,通过详细内流场仿真,发现动力装置均能正常工作,内部流场通畅,气动参数基本呈均匀分布,但多喷管之间存在一定程度的相互影响和干扰。通过试验验证该动力装置的工作特性。     

姿控发动机管路支架一体化设计

姿控支架采用管路与结构承力件一体化的设计理念,取消了姿控系统多个姿控发动机管路及其支架,不仅减轻了姿控系统重量,同时也保证了姿控发动机的安装精度.在综合姿控发动机舱内布局、空间尺寸及位置等因素基础上,提出不同结构和不同材料一体化设计的姿控支架方案,并对其在结构强度、刚度、流阻及工艺性方面进行了对比.结果表明,两种不同材料、结构的姿控支架方案皆能满足动力系统使用要求,但钛合金结构方案在重量、系统流阻匹配性方面更具优势.     

小推力姿控轨控火箭发动机材料技术研究现状

概述了国内外小推力姿控轨控液体火箭发动机新材料的研究和应用进展.姿控轨控液体火箭发动机推力室已从高性能铌/硅化物材料体系向复合材料推力室技术发展,研制耐高温性能更好的新型材料体系和高温抗氧化涂层以及将他们应用于推力室身部的工艺研究是提高姿控轨控液体火箭发动机技术水平的有效途径.     

一种新型流量控制方法的研究

介绍了一种新型的调压式流量控制方法，即通过气路安装质量流量控制器的方法对流路流量进行控制，理论推导及实践应用表明了这的可行性，给出了具体的使用方法及技巧。     

HMX单元推进剂激光点火特征参数计算方法

为了简化激光作用下固体推进剂点火特性参数的计算,分析了以激光为点火源的固相反应模型点火机理,将其分为吸热热解、边界层气相掺混与快速化学反应三个阶段。建立了一种预测阶段性激光点火延迟时间和点火温度的特征参数近似计算模型,利用该方法对HMX单元推进剂在三种不同的激光入射强度(45,76,170 W·cm-2)下的点火过程进行了计算,该模型计算的点火延迟时间与点火温度与固相点火模型相比之间的偏差分别为3.8%,8.1%,11.5%与1.23%,0.87%,0.98%。     

基于姿控喷管开关控制的全量耦合动力学建模与控制优化技术研究

传统运载火箭姿态控制设计与仿真均采用小偏差线性化的动力学模型,该模型无法准确体现调姿过程对飞行轨道、推进剂晃动的影响,且干扰的合成与施加方法与实际飞行不符,无法精细化分析某项干扰对实际飞行过程的影响。为了解决以上问题,建立的基于姿控喷管开关控制的全量耦合动力学模型,实现姿控-轨道-推进剂晃动的一体化耦合仿真,具备精细化分析能力,提升了设计预示能力。该技术已在中国探月三期工程中成功应用,有效降低了姿控用推进剂耗量需求,提高了火箭运载能力。     

利用Excel进行推进剂剩余量的分析与计算

推进剂剩余量分析与计算是运戴火箭飞行结果分析的重要环节。讨论了利用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＯｆｆｉｃｅ软件包中的Ｅｘｃｅｌ软件的强大表格处理和数据处理功能,通过建立推进剂剩余量模板,来完成运载火箭飞行结果分析中推进剂剩余量的分析与计算工作,并详细描述了Ｅｘｃｅｌ模板的建立及推进剂剩余量计算模板的设计过程。