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...     

液体火箭贮箱增压过程数值模拟研究

基于流体体积函数方法建立了N2O4贮箱的二维轴对称非稳态模型,对贮箱增压过程进行了数值模拟。通过模拟结果与火箭遥测数据的对比分析证明了模型建立的合理性。模拟结果显示,贮箱内外壁面温度接近,气枕顶部温度较高。将增压消能器等效处理为I、II两种结构。对于结构I,在飞行末期整个气枕存在明显的轴向温度分层,而结构II与I相比,贮箱顶部壁面附近的温度明显低于结构I的温度,且增压气体对液面没有明显冲击作用,在设计增压消能器时宜选结构II。     

高温气体增压对液氧贮箱壁面温度影响研究

新一代运载火箭液氧贮箱普遍采用高温氦气增压方案,高温气体进入液氧贮箱后对贮箱壁面进行加热,贮箱壁面温度的升高会引起材料机械性能变化而影响贮箱壁厚的设计参数,进而影响到全箭性能。通过研究,提出一种分析高温气体增压下液氧贮箱壁温的一维分布参数模型,使用该模型的计算结果与试验结果吻合良好。以此模型为基础,对影响贮箱壁温的3个主要因素进行分析。     

中心球锁式零秒脱落连接器的设计与应用

为了适应运载火箭推迟发射、再次补加,点火后紧急关机及中止发射推进剂泄出时对地面供气的需求,采用了中心球锁式零秒脱落连接器的技术方案。连接器可以在火箭点火起飞一定高度,确认发射流程不可逆时才完成分离、脱落,在此之前一直保持可靠对接、密封,并得到试验和实际使用验证。研究结果表明：中心球锁式零秒脱落连接器的设计及应用,可为类似产品的开发提供重要参考。     

液体火箭发动机先进的增压系统

为了减轻增压系统的死重量并简化增压系统,以土星VS-ⅣB级火箭作为一个典型实例进行分析,提出了一个新的途径。土星的增压系统是用九个球形高压氦气瓶和一个加热氦气的氢氧燃烧器。包括关机时贮箱内的1000磅增压气体,总的死重大于1650磅。先进的增压系统为了在20％推力下重复起动,燃料箱和氧化剂箱在主动段的增压分别采用了J-2S发动机产生的氢气和氧气。在飞行终端,发动机在20％推力下再工作,直到把1000磅剩余液体推进剂(现有的死重量)作为有用推进剂燃烧完,继之以贮箱中75％的气体在无推力状态下进行燃烧。这样可以增加有效载荷2250磅,这个量相当于减轻发动机的重量58％。     

液体火箭液氧贮箱增压与结构耦合分析

一部分增压气体带入的能量通过与壁面热交换传递给贮箱壁面,传热过程快慢与增压气体流场和贮箱结构密切相关,而贮箱增压计算与结构设计分开进行,造成设计过程繁琐且周期较长,因此贮箱增压与结构耦合分析对于贮箱的设计具有重要意义。从现有文献来看,研究人员主要采用零维整体模型与一维分层模型分析增压过程,但以上两种模型仍存在不能展示箱内物理量的径向及局部分布等缺点,造成增压计算与结构耦合分析难以开展,计算流体力学技术将弥补这方面的不足。本文基于VOF（Volume of Fluid）方法建立了液氧贮箱的二维轴对称非稳态模型,对贮箱增压过程进行了数值模拟,固壁区的传热采用热阻试算法计算,通过与贮箱遥测数据进行比对,验证了模型的正确性。模型计算得到了气枕压力、和贮箱壁面温度的变化规律,并对壁面厚度和温度、增压气体温度和流量及其之间的作用规律进行了优化分析,结果显示增压气体温度、流量、壁面温度与厚度有强烈的耦合关系,结论可为贮箱结构设计提供理论依据。     

液体火箭贮箱出流口防塌陷仿真分析

为了分析防塌陷装置的效果及影响,采用流体动力学软件Flow3D开展液体火箭贮箱出流口防塌陷仿真研究.仿真结果表明,倒锥防塌陷装置通过减小中心区域与近壁区域的速度差,可以有效延迟发动机工作末期出流口塌陷夹气的出现;倒锥位于箱底的位置显著影响防塌陷效果,随着倒锥装置上移防塌陷效果逐渐降低,但同时会使局部最低静压升高,有利于...     

火箭贮箱壁板化学铣切装备的设计

阐述了火箭贮箱壁板化学铣切的原理和工艺流程;叙述了火箭贮箱壁板化学铣切装备发展的现状;提出了倍式转动化铣装备设计过程中要解决的关键技术以及解决这些技术问题时采用的新技术和新方法.     

航天飞机外贮箱热防护系统

在航天飞机发射前和发射过程中,外贮箱热防护系统维护推进剂质量,保持箱体结构温度在设计要求范围内.它由两类基本材料组成:高效、硬质、闭孔泡沫塑料绝热材料和高热容、轻质、粘稠烧蚀材料.在外贮箱不同的部位,设计不同的热防护系统,满足发射航天飞机各种轨道不同的技术要求.     

空间站任务应急发射流程决策管理方法研究

中国载人空间站工程是建设航天强国的重要标志,应急发射任务是空间站建造过程中极为特殊和重要的部分,具有目标唯一、约束性强、风险容忍度低等特点.根据管理学中的决策理论与方法,对应急发射流程中决策分析的基本要素进行梳理,按照决策分析过程的基本步骤,得到针对应急发射流程复杂问题的决策方案,形成应急发射方案决策管理办法,为应急发...     

CZ-2F火箭可靠性技术

对载人运载CZ-2F在研制过程中应用的可靠性技术和开展的可靠性工作进行了介绍,包括可靠性设计、分析、试验和管理等.CZ-2F火箭可靠性技术为载人首飞成功奠定了坚实的基础.     

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载人运载火箭

CZ-2F火箭是按照高可靠性和高安全性的原则设计的中国首枚载人运载火箭,也是中国目前可靠性指标最高的火箭.介绍了CZ-2F火箭的总体设计和分系统设计情况,总结了火箭的特色.     

装甲战车底盘任务可靠性分析

该文根据某装甲战车底盘寿命试验数据 ,引入任务可靠性概念 .对任务可靠性、任务剖面、连续行驶距离等做了说明 .对平均故障间隔距离、任务可靠度及其置信区间、平均故障间隔距离估计区间等做了计算 .为装甲战车底盘的可靠性分析计算提供了实例和参考 .     

载人航天伺服系统可靠性设计与试验研究

介绍了载人航天运载火箭--CZ-2F伺服系统的可靠性设计及可靠性试验技术.     

载人航天运载火箭地面测试发射控制系统

简要介绍了载人航天运载火箭地面测试发射控制系统功能、组成以及设备构成,该测试发射控制系统的研制成功为后续地面测发控系统研制打下了良好的基础.     

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.     

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.     

CZ-2F高可靠内冗余三轴惯性稳定平台系统

介绍了三轴惯性平台系统(8K40-2F)的功能、组成和结构,简要说明了平台系统的工作原理,并着重阐述了为满足载人航天高可靠性的要求所采取的技术改进设计方案及措施.