固体火箭发动机虚拟试验技术初探和应用

为改进固体火箭发动机传统试验模式存在的资源瓶颈、试验性能难以预示等问题,在固体火箭发动机试验与测试领域引入虚拟试验技术,设计并开发了固体火箭发动机虚拟试验基础系统;阐述了固体火箭发动机试验模型、试车架模型的建模方法,利用均匀设计方法分析影响内弹道数据的主要因素权重,以修正虚拟试验内弹道数据;针对某型号固体火箭发动机进行虚拟验证,试验结果表明,虚拟试验基础系统在一定程度上具有与真实固体火箭发动机地面试验相似的流程和功能,通过修正虚拟试验内弹道数据,进一步降低了虚拟试验结果与真实试验结果间的误差,为深入开展固体火箭发动机虚拟试验技术研究奠定了基础。     

基于PXI的六分力硬件测试系统设计与实现

为满足大吨位固体火箭发动机地面试验对测试的需求,对固体火箭发动机性能参数以及测试原理进行了深入的研究,组建基于PXI总线的发动机推力矢量、发动机燃烧室压力、发动机壳体变形量的综合测试系统;并搭建系统的硬件平台及软件平台;试验结果表明,该系统能够反映固体火箭发动机地面试验的健康状态,采集的特征参量满足技术指标,具有高可靠性和易操作性等特点,能成功用于固体火箭发动机地面试验中的各种测试需要。     

固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验验证技术研究

通过对固体火箭发动机地面试验现场环境及尾焰电磁波衰减近场测试技术进行研究,设计了基于矢量网络分析仪的固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验验证系统,介绍了尾焰电磁波衰减试验验证总体方案,现场测试方法,尾焰电磁波衰减现场测试系统硬件组成,测试系统原位校准技术,现场测试天线构建和天线位置校准方法等的研究。对构建好的测试系统进行了工程应用,并取得了良好的试验效果。     

基于PXI总线的单项点火试验测试系统的设计与实现

为了准确测量固体火箭发动机点火装置点火性能的相关参数及P-T曲线,研究并设计了一套基于PXI总线的点火装置单项点火试验测试系统;分析了点火装置点火性能对小型固体火箭发动机的重要性和点火试验测试系统的功能,阐述了点火试验测试系统的设计方案及硬件组成、软件设计和关键技术;对某型号点火装置进行单项点火试验测试,实验结果表明,该系统能够准确测量点火装置的点火性能参数,满足了点火试验测试要求,具有一定的军用价值和推广价值.     

火箭发动机试验通用自动测试系统研究

为满足不同类型火箭发动机的地面试验对测试的需求,在对火箭发动机地面试验中的各种测试行为进行分析的基础上,提出了火箭发动机自动测试系统(ATS)软件平台与硬件平台相分离的思想,并建立了基于虚拟仪器技术和数据库技术的火箭发动机通用自动测试系统;同时对系统的硬件模型、软件模型以及软件的数据库模型进行了介绍;该系统的特点是可通用性、高可靠性和易操作性,能满足多种类型的火箭发动机地面试验中的测试需要,并已成功应用于多种火箭发动机地面试验.     

虚拟装配技术在空空导弹推进系统研制中的应用

本文以固体火箭冲压发动机为例,介绍了基于UG、3ds max等软件的虚拟装配技术在空空导弹推进系统研制中的应用.     

固体火箭发动机试验数据分析处理软件设计

针对目前固体火箭发动机试验数据分析处理软件功能比较单一、自动处理能力较差的缺点,研发了一套固体火箭发动机试验数据分析处理软件;该试验数据软件采用海最数据加载显示技术、BS/CS结合的智能客户端一体化集成技术和自研算法的平台集成技术等创新技术,具有灵活的算法扩展架构、面向用户的数据标识机制、完善的数据组织和数据访问手段、便捷的脚本式数据处理方法、以及应对复杂数据分析任务的子任务分解手段;提高了发动机综合试验水平.     

固体火箭发动机振动试验过试验分析与控制

针对固体火箭发动机振动试验过程中出现局部过试验情况影响振动试验质量以及由于响应测点分布的局限性导致试验周期延长等问题,采用有限元技术与实际试验方法相结合,构建振动力源、试验夹具和固体火箭发动机一体化有限元模型。应用此模型进行振动试验系统动态力传递特性研究,找出振动力源、试验夹具和发动机之间动态力传递规律,选择合适的控制点与控制策略,改善振动试验局部过试验问题,提高振动试验质量,缩短试验周期。     

日本ETS—IV发动机故障分析

本文分析了日本发射技术试验卫星－ＶＩ用固体火箭发动机、ＥＴＳ－ＶＩ远地点发动机和搭载的电热式肼推力器的故障原因、对策。     

固体火箭发动机试验数据特殊拐点研究

针对固体火箭发动机地面试验采集的数据曲线形态各异致使特殊拐点难以按照火箭发动机试验数据处理方法(国家军用标准)描绘的问题.提出了一种计算几何理论的计算特殊拐点新方法,分析了火箭发动机试验数据特殊拐点描绘相应的数学算法,使用LabWindows/CVI开发了火箭发动机试验数据处理软件,实现了快速准确描绘出火箭发动机试验数据的特殊拐点.仿真结果表明,改进方法提高了数据分析精度和速度.结果为数据分析的可靠性和有效性奠定了的基础.     

固体火箭发动机比冲预示的神经网络仿真研究

运用BP和RBF神经网络方法和Matlab6.5工具软件建立了小样本数据条件下的固体火箭发动机比冲的神经网络预测模型,并将两种神经网络预报的效果进行了比较。两种网络较好的预报效果,表明建立的预测模型是合理的。在此基础上,提出了与之相应的预报误差控制方法及其新型号发动机比冲预测的选模判据。数值实验结果表明,所提供的网络模型可在小样本数据条件下实现发动机比冲性能的高精度预测。     

基于FPGA的推进剂药柱应变测试装置研究

固体火箭发动机工作于发射过载状态下,位于燃烧室内的推进剂药柱因承受惯性力作用产生一定的形变。为测试推进剂药柱在发射过载状态下的轴向应变响应特性,针对发动机装药结构、材质的特殊性,研制了一种基于FPGA的推进剂药柱大应变存储测试装置,解决了该环境下传统应变电测系统应用于装药应变检测过程中呈现出的数据捕获率低、非线性误差大等问题。装置采用FPGA芯片搭建主控模块,集信号调理、触发采集、存储等功能于一体,可安装于发动机内进行发射过载试验,实时完成装药应变响应信息的快速采集与存储。试验后回收装置,通过上位机提取测试数据,处理和再现装药应变时间历程曲线。     

基于LabWindows/CVI的导弹舵机测控系统设计

舵机是导弹控制系统的重要执行机构,为实现对电动及气动多种型号导弹舵机性能的测试,设计开发了一种基于LabWindows/CVI虚拟仪器的测控系统。介绍了该测控系统硬件组成和软件结构流程,软件设计过程中充分利用多线程、数据库等技术,准确快速完成舵机自动化性能测试。应用结果表明:该舵机测控系统工作稳定,测试精度和自动化程度高,满足舵机试验测试精度和技术指标要求,为舵机的性能研究和维修维护提供了良好的测试环境。     

某特种动力发动机控制器设计

以某特种固体火箭发动机研制为工程应用背景,基于DSP+ FPGA主协处理器方案设计了发动机控制器,安全可靠地完成了发动机转级控制,基于PID控制方案实现燃气发生器压强闭环控制.该发动机控制器完成了大量发动机地面试车试验.试验结果表明系统具有使用方便、稳定性高等特点,为该发动机的探索研究建立起了工程实用的压强控制实验装置.     

固体火箭发动机自动回转系统的设计与实现

在对固体火箭发动机进行高能X射线照相检测的过程中,针对采用人工方式存在回转固体火箭发动机存在控制精度不高、人员辐射防护困难等问题,设计了一种基于OMRON CQM1H PLC的自动回转系统.系统具备手动和自动两种运行模式,实现了固体火箭发动机的远程、高精度和自动化回转控制功能.实际应用表明,系统稳定性好、可靠性高且易于维护,符合检测现场防爆安全和高可靠性的要求.     

基于形态学和Otsu 的固体火箭发动机CT 缺陷三维分割

为了能够准确判别固体火箭发动机内部缺陷的性质和可能对发动机造成的危害, 需要从三维空间的角度来观察分析。在传统的缺陷分析中,主要是通过观察CT 的二维切片序 列图像以及对二维图像的主观分析去发现缺陷体。为了对缺陷体进行更为准确、立体地分析, 提出对固体火箭发动机工业CT 三维体数据进行处理。首先,通过结合形态学和Otsu 阈值分割 方法对缺陷进行分割和提取;然后,重构出缺陷体三维体数据;最后,对体数据进行三维可视 化显示。实验结果表明,该方法能有效、准确地分割和提取固体火箭发动机三维CT 图像缺陷, 具有较强的鲁棒性。     

基于数字孪生的火箭测试与发射过程健康管理技术研究

为了解决运载火箭对地面测试与发射过程中对数据综合分析能力,飞行过程的故障诊断和预测能力,以及故障处理措施的快速决策等能力的迫切需求,提出一种基于数字孪生技术的火箭测试与发射过程健康管理系统设计方案;该方案通过建立运载火箭测试与发射阶段数字孪生模型,实现对火箭测试和发射过程的天地镜像仿真,依托数字孪生模型,对运载火箭健康管理功能进行了设计和优化;利用真实火箭和数字孪生火箭的信息交互,可有效实现火箭测试过程数据分析、飞行过程协同诊断,以及故障处理决策支持等功能;该系统提高了火箭发射的可靠性,为火箭可靠飞行提供了技术保障;同时,该技术在运载火箭健康管理上的应用也面临一些关键技术还需要进一步突破和发展.