遗传算法在某固体火箭发动机中的应用

在工程应用中,为提高固体火箭发动机优化设计效率和质量,以某小型发动机重量比冲为目标函数,利用遗传算法对其总体参数进行了优化设计。算法中新增添了一项倒位操作,并结合了罚函数法来处理不等式约束条件。计算结果表明,在给定空间里,采用遗传算法能快速得到设计变量的最优解,使发动机重量比冲和性能得到提高,为发动机设计师们提供了一个有效的优化设计手段。     

航天飞机固体火箭发动机的设计演变

为研制航天飞机用的固体火箭发动机(SRMs)所确定的技术要求,具有三项新颖和独特的特点: ①首次将固体推进系统用于载人的航天飞行; ②大型固体火箭发动机用于航天飞行; ③首次将固体推进系统设计成能够回收和重复使用。已将过去所验证过的技术工艺和制造方法用于这种新颖独特的固体发动机的研制。高度可靠性是头等重要的。本文将概述航天飞机用的SRMs从开始的STS-1飞行设计,到目前正在研制的新一代SRMs的演变过程。新一代SRMs包括由石墨环氧纤维缠绕的壳体。     

固体火箭冲压发动机在空空导弹上应用的优势

通过对采用固体火箭冲压发动机和固体火箭发动机的导弹在不同高度下的弹道性能计算和分析,得出采用固体火箭冲压发动机的导弹在射程、速度、机动性等方面都比采用固体火箭发动机的导弹具有很大的优越性,希望能够为我国今后发展固体火箭冲压发动机技术提供一些理论支撑。     

固体火箭发动机交互式初步设计的微机应用

目前固体火箭发动机的设计程序多种多样，对发动机的分析与设计侧重各不相同。本文叙述的分析方法并非要代替现有的设计程序，而是让设计师在设计的初级阶段，在微机上就可完成有意义的工作．在承包商极少参与的研究阶段，本文所介绍的方法能够对固体火箭发动机的结构尺寸和灵敏度进行预估与分析。在交互式图形显示的环境中，本文描述的模型可提供发动机的重量、尺寸和布局等数据．     

固体火箭发动机设计的新方案

研究了在固体火箭发动机中加入水作为工作介质以提高水面发射的商用运载火箭性能。提出了两种方案：１）火箭发射前，发动机内部闲置空间内注入水，在发射过程中将水排出；２）在发动机工作过程中供水。提供了用固体燃料样品及发动机的模型装置进行试验的结果，证明了所提出方法的可行性，使预测固体火箭发动机性能的计算方法得到优化。固体燃料与水配合使用的可靠性也得到了证实。进一步提出了在燃烧室应用水和粉末添加剂的发动机工作的数学模型。     

固体火箭发动机密封结构设计参数分析

采用橡胶材料的Neo-Hookean本构关系和非线性有限元法，建立某型固体火箭发动机密封结构的二维轴对称模型．计算出橡胶O形圈在安装和工作状态下的变形和应力。据此对影响密封性能的各因素进行分析，讨论了初始压缩率、密封槽结构参数以及法兰位移等典型参数对橡胶O形圈密封性能的影响。文中的方法和结果对固体火箭发动机密封结构的设计具有一定的指导意义。     

纳米技术在导弹固体火箭发动机研制中的应用

通过分析纳米技术在导弹固体火箭发动机推进剂及其结构设计方面的应用，提出了降低烟雾，减少固体火箭发动机红外辐射，增强导弹机动能力、突防能力和隐身能力的措施。     

微型续航固体火箭发动机设计及试验方法研究

介绍了毫米级固体推进剂火箭发动机的设计和试验方法,并将其用作一次性的执行微型传感器网络节点系统的展开平台.此火箭发动机由燃烧室、推进剂燃料、喷管、点火器组成.点火器采用电点火方式.对微型化后需解决的火箭设计问题进行了讨论,提出了相应的设计原则和方法.用这种方法设计的火箭质量仅为2 g,比冲在230～860 N·s/kg范围内,测量到的推力达到24～230 mN.     

预先危险分析在空空导弹固体火箭发动机中的应用

预先危险分析还未在空空导弹固体火箭发动机型号研制中有效开展。本文在阐述预先危险分析一般程序的基础上,结合空空导弹固体火箭发动机工作特点,针对其能量转换过程进行了危险辨识,基于事故机理分析了各危险源导致事故的潜在条件和初始事件,确定了危险的严重性,制定了针对性的控制措施。     

无喷管固体火箭发动机内弹道计算

给出了一种无喷管固体火箭发动机内弹道计算方法,利用此算法就无喷管固体火箭发动机结构和装药等参数对性能的影响状况进行了分析,并得出结论:装药形式、结构尺寸、固体推进剂的燃烧规律与试验温度都对无喷管固体火箭发动机内弹道性能有影响。     

推进剂三点弯曲实验的有限元分析

参考金属材料J积分的测试方法,测定了某型固体火箭发动机装药的断裂韧性.采用有限元的方法,分析了三点弯曲实验,得出了断裂韧性J_((?)C)的数值分析结果并对两者进行了比较.     

少烟推进剂在空空导弹发动机上的应用

采用Ф130 mm试验发动机进行GAP推进剂、N-15A推进剂、少烟丁羟推进剂研究,获得了高温、低温、常温和较大压强范围内的工作特性。对丁羟推进剂进行了尾烟信号特征研究,获得了红外、可见光透射率和红外辐射数据。针对研究中存在的问题,结合空空导弹发动机的使用要求,提出了进一步研究的建议。     

某型号发动机可燃点火器的设计

以某型号发动机为背景,设计了一种可燃点火器,由可燃发火管、可燃壳体、点火药、堵头等组成。经过模拟点火试验和发动机地面静止试验,证实该点火器能够满足发动机的技术指标要求。     

星型装药固体火箭发动机烤燃特性

为研究星型装药的固体火箭发动机的热安全性问题,针对装填高氯酸铵/端羟基聚丁二烯（AP/HTPB）推进剂的火箭发动机开展烤燃数值研究。采用两步总包反应描述AP/HTPB的烤燃过程,建立三维烤燃模型对快速、中速和慢速加热速率下火箭发动机的烤燃行为进行数值预测。结果表明：升温速率对着火温度和着火延迟期有一定影响,对着火区域的中心位置、形状和大小有较大影响：在升温速率0.55~1.45 K/s快速烤燃工况下,着火位置紧邻推进剂右侧端面;在升温速率0.005~0.011 K/s中速烤燃工况下,着火区域均呈不连续点状圆环分布,着火点位于翼槽中线上;在升温速率2.4~3.3 K/h慢速烤燃工况下,着火点以翼槽中线呈对称两点分布;随着升温速率升高,着火位置向推进剂右侧端面移动;着火温度T_i与升温速率k呈二次函数关系,即T_i= 516.659 36- 1.267 8k+7.479 4k².     

固体火箭发动机装药状态监测研究进展

固体火箭发动机的健康状况在很大程度上取决于装药的实时状态,因此对装药状态进行监测是确保固体发动机结构完整性和使用可靠性的重要基础。本文从环境状态监测、化学状态监测、力学状态监测以及监测数据综合应用4个方面综述了相关的研究进展,指出了装药状态监测的必要性,多方面总结了装药状态监测取得的研究成果与存在的不足,并针对监测技术手段及监测数据应用等方面提出了发展构想。分析认为,监测技术应聚焦在嵌入式传感器相容性技术、新理念传感技术以及长寿命技术等方面,监测数据应用方面应大力建设数据库、诊断和预测健康管理系统,以期借助有限元模型更新方法推动固体火箭发动机全寿命数字孪生技术的发展。     

两种新型固体火箭发动机装药药型研究

通过对两种新型装药燃面的计算 ,对其燃面变化规律进行了研究 .研究结果表明 ,这两种药型能较好满足战术导弹对结构尺寸和内弹道性能的要求 ,具有很好的燃烧恒面性特征     

某型炮射导弹膛内运动时期药柱的应力应变分析

炮射导弹发射过程中承受上万个g的过载,固体推进剂药柱的应力应变分析极为关键.文中采用有限元方法对药柱在发射过程中的应力应变进行数值模拟,分别对比研究轴向过载、旋转载荷和药柱-挡药板之间摩擦对药柱整体最大von Mises应力和最大应变变化的影响规律.结果表明,考虑旋转和药柱-挡药板之间摩擦的情况下,药柱整体最大yon Mises应力和最大应变都显著增加,而且药柱-挡药板之间摩擦将直接影响药柱最大von Mises应力和最大应变发生的区域.     

含装药裂纹固体火箭发动机点火过程内流场数值模拟

基于裂纹流场与发动机内流场的耦合作用机理,利用裂纹出口流场参数来计算裂纹向燃烧室流场喷射质量流率的方法,对含装药裂纹固体火箭发动机点火过程的内流场进行了数值模拟,得到了内流场的分布情况,通过分析计算结果,总结出不同位置、不同几何尺寸的裂纹对发动机内流场的影响规律.