一种基于机器视觉技术的固体火箭发动机衬层厚度检测系统

构建了一种新颖的固体火箭发动机衬层厚度的在线测量系统.该系统由光学传感器和固定传感器的附件组成,采用视觉技术并结合图像处理技术探测衬层处于半硫化状态时的厚度.采用两种方法对摄像机进行了标定,并利用模拟的实验装置对衬层厚度进行了测试.结果表明在两种标定方法下,重复测量的最大标准差为0.02683mm和0.02996mm.同时,测试与分析了因机械装置和喷涂带来的烟雾所引起的误差.实验结果证明采用的结构光视觉方法,不仅测量速度快,精度高,而且装置简单,操作方便,可以用来解决衬层厚度在线及离线测量的问题.     

固体火箭发动机点火试验测试系统设计

介绍了固体火箭发动机点火试验中流场测试参数的特点,并分析了对测试系统的要求,提出了采用虚拟仪器构成方式中的P×I总线进行系统设计,实现系统的同步测试和扫描测试要求.其测量数据可信,测量精度高.同时该套虚拟仪器流场综合测试系统中的采集数据能够自动处理,自动存储,具有用户接口界面友好,操作方便扩展灵活,软件维护方便等特点.     

小推力液体火箭发动机地面试验系统设计

某靶标巡航系统采用了小推力液体火箭发动机,该火箭发动机关系到整个靶标系统的可靠性。分析了该巡航系统小推力液体火箭发动机,设计了其地面试验系统,分析得到了系统搭建的关键参数,提出了贮箱自动稳压与系统测试方案,从而为试验系统应用提供了理论依据。     

固体火箭发动机测试系统

介绍一种测试固体火箭发动机性能的测试系统.给出了系统的硬件配置、软件模块,分析了系统的测试误差等.     

火箭发动机壳体衬层固化的温度控制系统设计

衬层介于火箭发动机推进剂与壳体之间,是由一层黏弹性物质经固化后形成的,起界面粘接作用。在固化的过程中温度对衬层性能的影响较为关键。针对加热时温度的均匀性、加热速率控制的准确性以及固化设备结构复杂性等问题,提出了旋转固化热风循环的加热方式,设计了以PLC为基础的火箭发动机壳体衬层固化温度控制系统,并编制了控制流程与程序。     

固体火箭包覆层脱粘调制红外热波检测法的数值模拟

调制红外热波无损检测是一种可以检测材料内部缺陷的先进技术,在固体火箭发动机包覆层脱粘的诊断中有一定的应用前景.以有限元法对固体火箭发动机包覆层脱粘的调制红外热波检测法进行数值模拟,研究加热条件和结构对可检测性的影响.得出可检信息参数(表面过余温度幅值、相位和相位差)随热波激励条件(调制频率、热流强度)和结构参数(材料、...     

固体火箭发动机点火压力研究

针对某试验用固体火箭发动机,研究在点火过程中产生的冲击载荷对单孔药柱内孔通道及环形通道内压力变化的影响。采用PVC塑料代替硬质改性双基推进剂、单根单孔管装药和自由装填发动机进行试验,通过改变点火药量,对得到的数据进行对比。试验结果,表明点火药量越大,药柱内外壁所受压差也越大,且压差的振荡也越明显;在点火药量相同的情况下,药柱距离点火具越近的部分所受的压差变化越大。     

固体火箭发动机气密性自动化检测技术与应用研究

固体火箭发动机气密性检测是判断发动机密封性能的重要检测方法。现阶段,自动化气密检测技术的研究及应用受到人们的广泛关注。针对发动机气密性检测人工依赖性强、效率低、不利于产品规模化生产的短板,开展了固体火箭发动机气密性自动化检测技术及应用研究。依据固体火箭发动机气密性检测通用化要求,研究了发动机气密性自动化检测技术实施的系统组成及集成,优化了发动机气密性检测工艺流程,构建了一套多通道自动化气密性检测系统,通过各类传感器、电气系统、PLC控制系统等设计和运用,实现发动机气密性检测过程中工艺参数的自动控制、测试参数的自动采集等功能,通过单通道、多通道测试验证,系统可靠且测试结果满足工艺要求,经工程应用可满足多通道多发产品同时或错峰气密性自动化检测需求。与传统的人工调节气检配气台进行单发发动机气密性检测工艺方法相比,多通道发动机气密性自动化检测工艺方法可实现发动机气密试验自动化检测技术的工程应用,可大幅提高固体火箭发动机总装效率和气密检测质量。     

固体火箭发动机插芯恒温远程控制系统

恒温插芯可以确保固体火箭发动机的制造质量,远程控制可以避免事故突发带来的人员伤亡.本文从上述两点出发,介绍了为某特殊行业研究开发的恒温远程控制系统,并成功地应用于固体火箭发动机的生产.     

固体火箭发动机脱模机构的远程控制系统

介绍了基于PLC的远程控制系统在固体火箭发动机制造中的应用,系统以PLC及其特殊模块为核心,通过检测、数据分析、数据处理完成了系统的远程自动控制,改变了原有的生产方式,使人员远离危险区域,提高了系统的安全性和可靠性.     

固体火箭发动机壳体的随机有限元分析

利用二阶矩法推导出圆柱壳和椭球壳基于弹性失效设计准则的中径公式的可靠度指标计算公式,并将其应用于某型号固体火箭发动机壳体的算例中.同时,利用Ansys软件建立该固体火箭发动机壳体有限元模型,在确定性有限元分析的基础上,对其进行随机有限元分析,求出结构的可靠度.分析表明,以材料的力学性能参数、壳体的几何参数为随机变量的固体火箭发动机壳体的可靠性设计是科学和必要的.最后,对输出的功能函数进行灵敏度分析,为结构参数的优化设计提供参考.     

某型固体火箭发动机装药老化试验研究

对某型自然储存了14年的火箭发动机固体推进剂解剖,测试其装药的力学性能。结果表明,发动机装药的力学性能变化不大,发动机内部不同部位装药的老化程度不一样。对某型导弹固体助推器推进剂进行了高温加速老化试验,得到了推进剂在温度作用下的老化规律,发现随着老化时间的增加,推进剂的最大延伸率下降,老化温度越高,最大延伸率的下降速率越快。运用线性模型对试验数据进行了拟合,各老化温度下的推进剂的性能变化速度常数与时间的关系相关性较好,并结合推进剂老化速率与温度的关系,得到了变温环境下推进剂老化参数变化量的计算公式。     

固体火箭发动机的脱模装置及控制

固体火箭发动机在脱模过程中由于机械冲击、摩擦及静电等因素,存在易燃易爆的危险性.为此,针对某DF小型点火器的特点,设计了远程脱模控制装置.其控制系统以PLC作为控制核心,应用监控组态软件实现远程控制,从而保证了人员安全,并提高了系统的可靠性和自动化水平.     

固体火箭发动机粘接界面湿热老化实验

对固体火箭发动机粘接界面试验件进行了不同湿热条件下的加速老化试验,并测量了不同老化时间粘接界面的扯离强度,描述了湿热老化试验和性能测试中的试验现象,结合复合材料微粘接结构吸湿规律对试验现象和撤离强度随老化时间变化曲线进行了分析。研究结果表明:衬层-推进剂粘接界面是固体火箭发动机粘接结构中最薄弱环节,应予以重点考虑；湿热老化促进了环境水分从衬层–推进剂界面向推进剂内部的扩散和渗透,致使弱边界层向推进剂内部扩展,导致了衬层-推进剂界面粘接强度的降低。试验件平均扯离强度随老化时间呈下降趋势,中间有一个强度趋于稳定的平台期。      

固体火箭发动机离心过载试验装置主机结构设计

离心过载试验装置可在地面重复再现火箭发动机飞行过程的高过载环境,通过对发动机试验状态进行控制和监测,可为高过载发动机流场及热结构研究提供实时数据。为模拟发动机点火飞行受力工况,试验装置不仅须承载发动机点火产生的巨大冲击振动,还要为发动机提供安装和姿态调整平台。为此,对试验装置采用分层布局,除转臂外,其余各系统布置于地下空间,转臂上的元器件进行了防护,以防发动机点火产生的高温和高温物质对其损伤。转臂采用箱型焊接不等臂结构和较高的安全裕度,通过优化设计,降低了转动惯量。为实现各型发动机安装和姿态调整,在转臂上开发了无级角度调整旋转舱。传动系统作为转臂的支承和传力结构,采用大轴径和大锥度增强系统承载能力,并通过预埋件与土建基础固连,提高主机抗倾覆力能力。驱动系统采用同步电机直接驱动,以提高试验装置快加速和变过载加载能力。最后,对主机结构进行了力学分析和振动测试,结果表明,设计结构可保证试验装置稳定运行。     

固体火箭发动机药柱热粘弹性瞬态响应分析

应用有限元法对固体火箭发动机药柱在环境温度作用下的瞬态温度场进行了数值模拟,并基于药柱的热粘弹性本构关系,计算了由瞬态温度场引起的应力应变响应.给出了绝热层与药柱交界面上应力分布曲线及危险点的应力随时间的变化规律。     

推力可调节固体火箭发动机气动仿真

以某推力可调固体火箭发动机为研究对象,采用数值分析方法对包含发动机以及执行机构的流场区域进行网格划分,选择适合发动机管道流动的RNG k—ε湍流模型对其进行数值计算。计算结果揭示了发动机尾流场的流动状况,并得到了发动机主推力、执行机构桨片所受力矩随桨偏角以及发动机喷口阻塞率的变化关系。所得结论可以为相关工程运用提供参考。     

金属结合层包覆单列磨粒小直径CBN砂轮端面磨削过程研究

金属结合层包覆单列磨粒小直径CBN砂轮在端面磨削过程中突出高度不同的CBN磨粒相继发生后面磨损、切削刃破碎和脱落,产生了砂轮自锐效应。砂轮磨削力呈现低频起伏和高频波动变化的特征,这是由于磨削过程中CBN磨粒后面磨损钝化使磨削力增大以及随后磨钝磨粒破碎变得锐利使磨削力减小的综合作用结果。砂轮磨削过程受到CBN磨粒性能及其切削刃状态的支配,多晶强韧CBN磨粒(BORAZON550,GE产品)耐磨性改善、磨粒微细破碎保持了砂轮的锐利性,延长了单个磨粒服务时间,突出高度不同的磨粒加入磨削过程的批次效应显著,磨削力低频起伏明显,单晶CBN磨粒(BORAZON500,GE产品)破碎范围大有效降低了磨粒切削刃突出高度、新磨粒加入磨削的过程具有连续性,磨削力高频波动明显。     

固体火箭发动机喷管材料烧蚀仿真及分析

针对固体火箭发动机喷管材料烧蚀问题,分析并比较了碳基材料喷管和钨材料喷管的烧蚀率。通过计算两种喷管材料的热化学反应速率,得到了对应的烧蚀率和热流密度分布特性,并分析了燃烧室压强和温度对喷管烧蚀的影响。结果表明：碳基材料喷管与钨材料喷管的烧蚀分布规律相同,但钨材料喷管的整体烧蚀率更小;燃烧室压强和温度均会提高喷管的烧蚀率。综合考虑材料成本和固体火箭发动机整机重量因素,选用钨材料喉衬可以明显减小喷管关键位置的烧蚀量。     

固体火箭发动机抗烧蚀防热涂层的研究

直径及开口都较大的固体火箭发动机燃烧室大都采用橡胶基绝热层,但是,对于长细比大,或者是开口较小的客体,采用橡胶基绝热层在工艺上难以实现.为了寻找同时具备隔热效果良好,且针对小口径壳体工艺可行性高的内防热材料,我们开展了以环氧树脂、橡胶为基体,云母粉等耐高温无机填料组成的防热材料.通过试件测试及产品验证,证明该防热涂层也是固发燃烧室一种较为适宜的烧蚀防热材料,它不受被保护产品的几何形状限制,烧蚀率较小.