提高固体推进剂燃速方法述评

归纳了提高固体推进剂燃速的各种方法,这些方法包括在推进剂中嵌入金属丝或石墨纤维、加入超细或多孔高氯酸铵、添加快燃物、添加燃速调节剂、采用叠氮含能粘合剂,分析了这些方法提高推进剂燃速的机理,介绍了这些方法的研究进展,比较了国内外高燃速推进剂研究现状。     

硝胺发射药燃速曲线研究

对ＲＧＣ，ＲＣＧＵ两种硝胺发射药组分的热分解特性进行了研究，试验结果表明，ＮＣ，ＮＧ组成的双基粘合剂与固体添加物ＲＤＸ在热分解特性上的差异是导致硝胺发射药燃速曲线转折的原因，ＮＱ独特的热分解特性可以调节两者之间的差异，使燃速曲线不发生转折现象。     

NEPE推进剂燃速催化剂选择及其对燃烧性能的影响

通过对粘合剂及推进剂能量和粘合剂理论燃烧产物的分析与比较，预计ＮＥＰＥ推进剂将同时具有ＡＰ－ＨＭＸ－ＣＭＤＢ和ＡＰ－ＨＭＸ－ＨＴＰＢ的燃烧特性，在此基础上，初步研究了在ＣＭＤＢ中行之有效的燃速催化剂对ＮＥＰＥ燃速和压力指数的影响，在４－９Ｍａ压力范围内观察到加入燃速催化剂和降低ＡＰ氧化剂粒度是改善燃烧性能的两条重要措施，燃速催化剂主要通过提高推进剂在低压下的燃速而发挥作用，仅靠增加燃速催化剂用量不     

变燃速发射药燃烧性能研究进展

介绍了变燃速发射药的提出背景及变燃速发射药的优良性能,特别是其所特有的燃烧渐增性。对变燃速发射药的加工原理和加工方法进行了概述,并用数学方法表述了燃气的释放规律。分析了阻燃层厚度、长径比、内孔大小等主要因素对变燃速发射药的燃烧性能的影响以及胶黏剂和硝酸铵的加入对变燃速发射药性能的改变,并对变燃速发射药的发展进行了总结。     

AP-CMDB推进剂稳态燃烧性能计算研究

建立了一个ＡＰ－ＣＭＤＢ推进剂稳态燃烧模型。该模型可用于ＡＰ－ＣＭＤＢ推进剂和经典双基推进剂燃速特性的模拟计算，其计算结果与文献值相符合，说明该模型是合理、可行的。ＡＰ－ＣＭＤＢ推进剂计算结果表明，ＡＰ粒径减小，ＡＰ含量增加，推进剂燃速升高；而含能粘结剂－ＤＢ母体的含能程度越高，即ＮＧ含量增加，或ＮＧ的硝化度加大，都有利于提高推进剂的燃速。     

大型实用发动机推进剂燃速评估技术初探——固体推进剂应用性能评估技术之一

本文以低燃速丁羟推进剂为例,介绍了大型实用发动机推进剂燃速的评估技术。其主要内容是:通过选择小型评定发动机的燃速,确定大型实用发动机装药配方的氧化剂级配,来控制大型实用发动机推进剂的燃速;通过引入萨默菲尔德(summerfield)燃速公式,借助大、小发动机推进剂燃速的关系式,试计算并评定大型实用发动机设计压力(压强)下的推进剂燃速。     

氧化剂粒度和含量变化对NEPE推进剂燃速和压力指数的影响

研究了氧化剂粒度和含量变化对ＮＥＰＥ推进剂燃速和压力指数的影响。实验结果表明ＮＥＰＥ的燃烧行为类似于ＡＰ－ＨＭＸ－ＣＭＤＢ推进剂。采用细粒度ＡＰ或进行粒度级配是改善ＮＥＰＥ燃烧性能，提高燃速，降低压力指数的重要措施。观察到ＨＭＸ粒度变化对ＮＥＰＥ的燃速无明显作用。在配方中增加ＡＰ含量，也可起到提高燃速的作用，并且随着压力的不断增高，燃速增加的效果越明显。     

固体推进剂热分解的高压DSC特征量

通过差示扫描量热试验（ＤＳＣ），研究了三种改性双基推进剂及其主要组分ＲＤＸ的热分解，分析了不同压力条件下的分解峰温，峰温差，表现分解热焓以及分解曲线的变化规律，探讨了压力及催化剂对推进剂热分解过程的影响，并与燃速和燃速压力指数进行了初步关联。     

高能复合改性双基推进剂的燃速特性(Ⅲ)——推进剂初始温度的影响

为探讨改变含能量的双基推进剂和ＨＭＸ／ＣＭＤＢ推进剂的燃速与推进剂初始温度的关系，利用套罩式药条燃烧器研究了其燃烧波结构。影响各种推进剂燃速与推进剂初始温度关系的物理特性量，主要是燃烧表面温度与暗区温度。双基推进剂含能量越多，燃速的温度感度越小。增加推进剂含能量和推进剂的初始温度时，燃烧表面温度增加，沸腾区的反应加速，暗区温度上升，沸腾区的温度梯度扩大，流向燃烧表面的热流束增加，从而燃速增加。ＨＭＸ／ＣＭＤＢ推进剂含能量多时燃速对温度的感度变小。增加推进剂能量并降低推进剂初始温度时，燃烧表面温度下降，沸腾区的反应减慢，暗区温度下降，沸腾区温度梯度变小，流向燃烧表面的热流束减少，从而燃速降低。     

横向过载条件下的推进剂燃速预示

采用推进剂燃烧的中心气流换热理论推导了一种加速度敏感性燃速模型,并且将燃速预示结果与过载试验燃速数据进行了对比。对比结果表明,该模型能够对横向过载条件下的燃速作出较为准确的预示。     

脉动喷气发动机噪声特性研究

为了研究脉动喷气发动机噪声特性,搭建了Helmholtz型脉动喷气发动机噪声试验测试系统。对不同管长的脉动喷气发动机管外,不同距离、不同角度处发动机噪声进行了测量。试验结果表明:脉动喷气发动机噪声呈现周期性、低频性的特点;脉动喷气发动机噪声基频由其工作频率决定,噪声的基频成分对总噪声的贡献值最大;随着传播距离的增加,脉动喷气发动机噪声声压级逐渐减小,其衰减幅度略大于球面波衰减规律,不同角度处的噪声衰减规律几乎一致;不同传播距离处的噪声呈现出相同的轴向指向性;随着脉动喷气发动机尾喷管长度的增加,其噪声声压级及基频均随之降低,但尾喷管长度的增加对其噪声指向性没有影响。     

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。     

装甲车辆用立式弹药舱的设计与动力学分析

为分析输送链条的动力学特性和弹药的稳定性,将所有链节及弹架两侧双排滚子简化为弹簧阻尼单元,采用多体系统动力学和运动弹性动力学理论,建立输送链条的完整动力学模型和弹药的稳定性模型。借助Matlab软件,对输送链条的整体动力学模型进行数值仿真,并求解弹药的稳定性模型。通过数值仿真结果可知:在不同驱动功率下输送链条的速度、加速度均窄幅波动;轨迹线的形状特征决定了弹药离心力的动力学响应和突变特性,离心力的突变特性对弹药运动法线方向稳定性具有较大的影响,而弹药在运动切线方向上的稳定性主要受自身惯性和输送链条的动力学参数影响。根据弹药上部的摆动位移响应可知,弹药在运动法线方向和切线方向具有较好的动态稳定性。采用试验测量方法,得到输送链条的切线方向加速度与弹架的法线方向加速度值,测量数据与仿真结果较为吻合。     

飞行器智能控制系统研究进展

进行了飞行器智能控制系统研究进展的分析与综述。简要回顾了基于动态专家系统的飞行器自适应控制系统和当今广泛采用的飞行器"参谋"控制系统;在对智能系统发展趋势进行分析的基础上,推荐了建立在阿诺辛提出的功能系统理论基础上的最具发展前景的智能系统,给出了结构框图,详细介绍了作为该型智能系统中核心模块的预测算法、控制算法、目标综合和动态专家系统的构建问题;介绍了功能-智能系统用于飞行器控制的最新成果,描述了系统框图和关键部分的实现过程,并给出了对系统性能的仿真研究结果。在对智能控制系统的功能结构及其算法进行分析的基础上,给出了在实际应用中建立有效和性能良好的智能系统的建议。     

液压挖掘机多领域建模与仿真

针对机电液一体化系统联合仿真对硬件及操作人员要求过高的问题,提出基于同一仿真平台Matlab建立复杂系统虚拟样机的方法。以建立液压挖掘机虚拟样机多域仿真模型为例,采用Matlab软件SimMechanics工具箱、SimHydraulics工具箱和Simulink工具箱分别建立了液压挖掘机的机械系统、液压系统和控制系统仿真模型,并通过各模型间的接口技术,实现了机械、液压、控制子系统的有机集成。仿真结果证明:该方法可在样机设计阶段进行系统整体性能分析,能及时发现错误,降低开发成本,为复杂机电液一体化系统的多领域仿真分析提供了有效方法。     

爆破圆管管壁内分界面形成规律初探

采用约束爆破和自由膨胀爆破两种实验方法,研究了工业纯铁,Mn-B系空冷贝氏体钢等五种材料在爆破加载条件下管壁变形、开裂特征和破片形成规律.依据宏观断口特征和破片金相组织分析的结果,将管壁组织演化及裂纹形成划分为四种不同的类型,它们对应着四种不同的变形破坏机制.不同机制形成的变形破坏区之间存在"分界面", 共发现四种分界面.采用"三层结构模型"分析了受力状态与分界面的形成之间的关系.探讨了炸药、材料性能、管壁结构等因素对分界面形成规律的影响.     

亚跨音速栅格的升阻特性数值研究

栅格几何参数对栅格翼的气动力特性影响很大,针对此问题,采用数值模拟方法研究了亚跨音速条件下栅格形状、翼弦格宽比对栅格升阻特性的影响.栅格形状主要为正置与斜置45°正方形、正六边形、正三角形等4种,翼弦格宽比变化范围为0.7～3.0.结果表明, 形状和翼弦格宽比对栅格阻力系数、升力系数、升阻比都有显著影响,存在使气动力特性最佳的形状和翼弦格宽比,为研究亚跨音速下栅格翼的气动特性提供了基础.     

高速列车“中华之星’’制动盘温度场及热应カ

在制动实验室1:1动态实验台上对实物进行实验研究的基础上，基于非线性有限元分析软件MSC．Patran和MSC．Marc对270 km/h高速列车“中华之星”制动系统的制动盘温度场及其热应力的分布规律进行了计算机仿真，仿真结果与现场测试结果基本吻合，反映了制动盘温度场及其热应力的分布规律，并揭示了影响制动盘温度场及其热应力分布的主要因素，制动盘在制动实验台上的实验和实际装车运行实验表明，它能满足实际使用要求。     

低亚声速射弹垂直入水的流体与固体耦合数值计算研究

基于多物质的任意拉格朗日-欧拉-拉格朗日流体与固体耦合算法,考虑水的可压缩性,建立了低亚声速射弹垂直入水的流体与固体耦合计算模型。对低亚声速射弹入水时空泡、流场与弹道间的多介质耦合问题进行了数值计算,得到了不同入水条件下入水深度、速度变化曲线和空泡面闭合、空泡深闭合时间。模拟了高速射弹入水后的空泡演化过程,得到了射弹初始入水速度对空泡面、空泡深闭合时间的影响规律以及射弹加速度、应力、应变响应。将阻力系数数值计算结果与经验公式计算结果进行了比较,二者吻合良好,表明该数值计算方法是可行的。     

旋转稳定弹丸高原弹道变化机理及规律研究

为了解旋转稳定弹丸高原弹道的变化机理和运动规律,根据刚体弹道理论,建立了旋转稳定弹丸质心和弹丸姿态运动微分方程。在分析高原环境对旋转稳定弹丸弹道特性影响的基础上,通过平原、高原试验测试数据的对比验证,分析了旋转稳定弹丸高原射击密集度、飞行阻力系数的变化及高原环境对弹丸质心运动的影响因素,确定了旋转稳定弹丸高原运动规律及其成因。结果表明:试验结果与理论分析基本一致,旋转稳定弹丸高原质心运动较平原有较大差异,而其高原姿态运动的基本规律与平原相似。研究成果为掌握旋转稳定弹丸高原飞行规律,提高武器装备高原射击精度奠定了重要的理论基础。