典型防爆装备对TNT爆炸冲击波的防护性能

爆炸冲击波是炸药爆炸时产生的强间断载荷，是引起人体颅脑、肺部等含气器官组织直接损伤的主导危害。基于Q235钢钢材和复合材料+液体两种典型材质的防爆装备，开展多种TNT药量的静爆试验和数值计算，研究空爆(FAB)、钢制防爆罐(SEP)和柔性防爆罐(FEP)3种不同防护条件下冲击波传播衰减规律，分析SEP和FEP两种典型防爆装备的响应过程与防护机理，获得典型装备冲击波超压峰值削弱防护的经验模型。研究结果表明：SEP和FEP可以大幅度削弱内爆炸冲击波载荷，相较于同位置处的FAB,SEP可削弱冲击波超压峰值55.4%～66.3%,FEP可削弱超压峰值57.2%～77.7%,且过当量爆炸时FEP的冲击波防护能力明显高于SEP;分析SEP和FEP的主要防护机理均为绕射遮蔽作用，但FEP的顶盖显著增加了冲击波与结构作用时间，通过水的动量提取效应和不同波阻抗界面反射削弱逃逸冲击波强度，而SEP中的冲击波仅通过刚性材料反射消耗后迅速绕射逃逸；建立了SEP、FEP冲击波峰值超压削弱经验模型，与试验结果相比SEP、FEP削弱模型平均误差分别为2.4%和10.2%;得到的典型装备冲击波削弱规律及防护经验模型为...     

多点水中阵列爆炸冲击波的传播特性

为了研究多个装药水中阵列爆炸冲击波的耦合作用和传播规律,利用水中爆炸试验,测量了整体装药、两装药和四装药水中阵列爆炸的冲击波-压力时间曲线,分析了装药数量、阵列距离对水中冲击波峰值压力、冲量和作用时间的影响以及阵列爆炸冲击波参数随距离的变化规律.结果表明,两点阵列爆炸,装药聚焦方向(对称中心线)的冲击波可形成叠加,比例距离2～6 m·kg-1/3的范围,冲击波压力强度增加了22.8％～55.4％,冲击波峰压的增益随着传播距离的增大逐渐增大,非对称方向的冲击波压力可形成延时耦合;四点阵列爆炸,装药聚焦方向的冲击波最高峰值压力都接近于整体装药,装药数量的增加可以提高冲击波的高压区域范围和冲量.阵列爆炸点和布局相同时,阵列距离的增加可提高冲量和冲击波作用时间,冲击波压力作用时间则随着装药数量和阵列距离的增大而增大.两点和四点爆炸,冲击波耦合叠加后的多个冲击波峰值压力、冲量都仍符合爆炸相似率,但冲击波压力作用时间则不符合爆炸相似率.     

水下爆炸冲击波相互作用的仿真分析

为了研究两发炸药水下爆炸冲击波之间的相互作用,利用AUTODYN仿真软件,计算了同时起爆和延时起爆两种情况下两发炸药水下爆炸冲击波峰值压力,并与单发炸药水下爆炸冲击波进行对比.通过分析峰值压力和冲击波到达延时,得出结论:两发炸药同时起爆的情况下,炸药爆炸产生的气泡会对临近炸药的爆炸冲击波产生衰减作用;两发炸药延时起爆且不会引起殉爆的情况下,在距先起爆炸药较近处,先起爆炸药产生的气泡会对后起爆炸药的冲击波产生衰减作用,并且使冲击波的传播速度变慢;在距后起爆炸药较近处,后起爆炸药的爆炸会对先起爆炸药的冲击波产生增强的作用,并且使冲击波的传播速度变快.所得结论为提高水下爆炸威力提供—定的理论参考.     

密闭空间爆炸温度测试方法研究

针对温压弹药内爆炸产生瞬态高温、高压的特点,提出了爆炸温度测量的热电偶结构设计方法,分析了热电偶在爆炸场受到的冲击波作用特性和热电偶的动态特性,对比了热电偶时间常数理论计算结果和热电偶动态特性实验结果.通过爆炸罐试验验证,在11.7MPa的冲击波作用下,热电偶能够获取有效测量数据,满足温压弹爆炸场温度测量精度要求.     

载人火箭推力矢量调整偏差对有塔逃逸安全性影响分析

载人运载火箭推力矢量调整的目标是调整逃逸主发动机的推力线,使其通过有塔逃逸飞行器的质心。但在工程实际操作过程中,有塔逃逸飞行器的质心不能通过实际称重的方式得到,只能基于各部分结构产品质量实测值和质心的传统经验值通过理论计算获得,这样即使开展了推力矢量调整工作,只能将逃逸主发动机的推力线与有塔逃逸飞行器质心的不重合度控制在一定的范围内,并不能实现推力线完全通过质心的目标。对推力矢量调整偏差对有塔逃逸飞行器逃逸高度和逃逸飞行姿态的影响进行研究,通过设定逃逸主发动机推力线与有塔逃逸飞行器质心的偏差条件,并对该偏差工况下的逃逸过程通过ADAMS软件进行仿真分析,获得有塔逃逸飞行器质量质心偏差对逃逸安全性的影响。     

膛口冲击波物理模型数值分析

为分析膛口冲击波的物理特性,分别对点爆炸和膛口初始流场进行了数值模拟.采用Roe/HLL混合计算方法,消除了二阶Roe格式引起的激波不稳定现象,初始流场数值结果与实验照片吻合较好.获取了点爆炸冲击波和初始冲击波的波阵面及其超压峰值等值线,在此基础上分析了二者在时间上的分布特征及衰减规律.结果表明,膛口冲击波是球心作减速运动的变能量球形冲击波.     

不同量级TNT爆炸冲击波参数相似律实验研究

为研究不同量级的TNT装药爆炸冲击波参数相似律,开展了四种药量TNT静爆实验,获取了不同爆距地面测点的压力-时间曲线,得到了峰值超压、正压作用时间和正压冲量等冲击波参数,并与文献值进行了对比分析.结果表明,冲击波参数均满足爆炸相似律,当比例距离小于3时,实验数据统计规律较差.通过拟合,得到了适用公斤级到百公斤级TNT爆炸的冲击波参数经验公式.     

不同量级TNT爆炸冲击波参数相似律实验研究

为研究不同量级的TNT装药爆炸冲击波参数相似律,开展了四种药量TNT静爆实验,获取了不同爆距地面测点的压力-时间曲线,得到了峰值超压、正压作用时间和正压冲量等冲击波参数,并与文献值进行了对比分析.结果表明,冲击波参数均满足爆炸相似律,当比例距离小于3时,实验数据统计规律较差.通过拟合,得到了适用公斤级到百公斤级TNT爆炸的冲击波参数经验公式.     

不同装药坑道内爆炸冲击波传播规律的试验研究

为了评估装药爆炸毁伤威力,研究了不同装药坑道内爆炸冲击波的传播规律,进行了坑道内的爆炸试验,并分析试验数据.结果表明:爆炸初始冲击波在坑道内传播到一定远的距离处,逐渐形成稳定的平面波,并且在一定距离内其比冲量越来越大;坑道中装药种类对近场爆炸冲击波峰值超压影响较大,对足够远处影响较小;温压炸药的特性决定了它在不同测点的冲击波正压持续时间都比TNT长.     

沉底装药水下爆炸冲击波传播规律

应用流体动力学分析软件建立沉底装药水下爆炸仿真计算模型,对沉底爆炸过程进行了数值模拟,得到了沉底装药水下爆炸冲击波传播作用规律：沉底装药水下爆炸冲击波传播满足指数衰减规律;水底影响冲击波的传播,对于爆距较小的水底面测点反射波追上入射波形成马赫波,对于水底附近区域测点则产生水底反射冲击波或稀疏波对入射波造成增强或削弱作用。     

CZ-2F火箭逃逸系统

成功发射中国载人飞船的CZ-2F运载火箭上专门配备了保障航天员安全的故障检测处理系统和逃逸系统.本文简单介绍了逃逸系统的总体设计、气动设计、固体发动机设计、结构机构设计以及系统综合试验.     

CZ-2F火箭遥测仿真系统

CZ-2F火箭遥测仿真系统作为地面逃逸判决软件的测试系统已经成功地应用在载人航天工程首次载人飞行任务中.本文对遥测仿真系统的研制原则、研制任务和系统硬件结构、软件结构及软件、系统功能、系统特色等方面进行了介绍.     

运载器和航天器测控技术发展异同及其未来面临的挑战

回顾了 2 0世纪运载器和航天器测控技术 (TT&C)的发展历程 ,比较了其异同 ,并对 2 1世纪运载器测控技术 3个未解决的老问题和 3个新产生问题的解决途径提出了作者的建议。核心思想是用航天器来支持运载器的研究、实验和发射。对于航天器分别就非深空和深空的 TT&C技术的发展经历和当代成就进行描述 ,并对今后可能的发展提出看法     

火箭贮箱增压及连接器脱落动力控制系统设计

火箭贮箱增压及连接器脱落控制是保障火箭正常发射的重要环节,对火箭发射成败起着至关重要的作用。目前动力控制系统不具备独立的控制执行能力,存在功能模块零散、数据判读困难等缺点。针对以上不足之处,设计了全新的火箭贮箱增压及连接器脱落动力控制系统。该系统基于分布式控制架构和热备冗余工作机制,实现了远程控制模式,并增加了单点和急停控制功能。新系统具有更高的可靠性、安全性和自动化程度,为动力控制系统无人值守提供了有力的技术支撑。     

航天器推进剂泄漏的质谱监测技术

推进剂泄漏监测对火箭、卫星的质量保证和发射安全起着重要的作用。质谱监测技术具有灵敏度高、分辨率高、快速响应及多种气体同时检测的特点。该技术可满足航天器泄漏监测的特殊要求。文中给出了四极质谱坟在火箭试验及发射时的应用实例，并提出航天器泄漏监测技术的发展趋势和监测设备的方向。     

基于末级钝化推力变轨的月球借力轨道设计

对于运载火箭发射探月返回飞行试验器任务,火箭末级会跟随试验器再入返回地球,因其再入速度快、落区散布范围广,存在严重的安全隐患.为解决末级再入带来的安全性问题,提出基于末级钝化推力变轨的月球借力轨道设计方法,使末级进入绕地月飞行的大椭圆轨道.利用钝化推力实现月球引力辅助变轨,进而达到优化绕地月飞行轨道近地点高度的目的.     

运载火箭火工品引爆线路电流计算和试验研究

火工品引爆线路电流的计算和验证是运载火箭控制系统设计中的一项重要内容。首先介绍火工品引爆线路组成,其次建立火工品引爆线路电流计算等效模型,给出3种不同类型引爆线路电流的理论计算方法,之后给出小电流测试、模拟发火试验和正式发火试验3种试验验证方法。试验结果表明理论计算结果与试验值基本吻合。     

载人火箭故障检测与逃逸控制软件可靠性设计

描述了载人运载火箭故障检测与逃逸控制软件的可靠性设计,并为制定航天软件的可靠性设计细则提供指南.使用描述的软件可靠性设计,将有利于提高航天软件的可靠性,有利于确保载人飞行任务的成功.相关工作已经应用于中国载人航天工程CZ-2F运载火箭故障检测处理系统.     

载人运载火箭待发段故障诊断技术研究与实现

运载火箭待发段是火箭事故多发阶段,为有效保证航天员的安全,针对载人运载火箭待发段的特点,待发段故障诊断系统设定了4种故障模式及判别准则,通过软件实现了对这4种故障模式的有效诊断,为待发段航天员的逃逸救生提供有效实施途径,可将故障发生时的损失降到最低。