面向多任务阶段的运载火箭可靠性精细化建模技术

为解决运载火箭当前可靠性模型未考虑任务过程多阶段和动态变化、任务结果状态多样等问题,采用事件树与故障树联合建模方法对某型运载火箭动力系统氧增压子系统开展了精细化建模研究,获得了不同任务阶段可靠性精细化模型,可用于对运载火箭不同产品层级不同后果状态的可靠性评估.     

网状结构织物制备与应用研究进展

为深入拓展网状结构织物在实际工程中的应用,分别介绍了近年来机织网状结构织物、针织网状结构织物和编织网状结构织物的应用基础和制备方法。从纤维原材料、织物组织结构和织物后整理方面重点阐述了网状结构织物的力学性能和仿真模拟的研究进展。针对网状结构织物应用领域的不断扩大,进一步探索了网状结构织物的力学性能,增强网状结构织物的动态模拟,提高网类材料的使用寿命、减少能耗,以使网状结构织物的性能和使用效果逐渐提升。结合当前科技发展趋势,预测网状结构织物将会在海洋、建筑、航空航天等领域方向有更深入的发展,期望为网状结构织物产品的研发提供参考。     

双极线性稳压器中子辐射位移效应研究

双极线性稳压器广泛应用于空间设备,中子辐射效应不容忽视。对国产双极线性稳压器在不同负载偏置下的中子辐射效应开展研究。试验过程中发现,负载越大,位移损伤效应越明显。试验后通过加载不同负载的详细在线测试发现,不同偏置下的输出电压差异是由于负载的不同引起的。辐照偏置对双极线性稳压器的位移损伤无显著影响,但中子位移效应导致了双极线性稳压器的带载能力严重降低,使其失去负载调整能力。因此,在工程评估时,应结合应用需求,选择合理的负载进行评估。     

火工装置轻量化小型化研究

为满足航天器轻量化对火工装置的需求,对火工装置轻量化小型化开展研究,重点探讨火工装置轻量化小型化原则、轻量化小型化途径以及实施轻量化小型化研制工作的基本流程。以某切割器为例,开展轻量化小型化研制,并进行极限功能裕度和极限强度裕度试验。结果表明,优化后的切割器重量和体积均减小50%,并且满足功能要求。     

新一代某型运载火箭捆绑机构对接特性研究

通过理论分析,得到新型运载火箭捆绑机构的对接特性,探讨了助推器与芯级对接距离与拉力的关系、周向可对接的范围,以及对接操作对于吊装精度、助推器姿态的需求。试验验证了理论分析的正确性,通过实际操作中出现的特殊现象,修正理论可对接范围值,保证试验操作模式的便捷有效。为新一代捆绑火箭的研制提供依据和参考,以保障超重型助推器顺利吊装对接及其全程安全。     

基于摄动制导的运载火箭一子级落点控制

针对运载火箭一子级落点横向散布较大的现状,找出了落点横向散布主要影响因素,提出在一级飞行后段施加摄动制导的一子级落点控制方法,并针对入轨精度和与载荷相关的特征参数作了影响分析。经分析表明,该方法能显著减小一子级横向散布,对入轨精度影响极小,不会导致箭体结构破坏,有利于弹道设计和落区安全工作的开展。     

基于反熔丝FPGA的纯开环星载步进电机驱动器设计

为了提高运动机构的稳定度,步进电机驱动控制通常采用电流细分的方法,从而将一个步距角分解成若干小步。实现步进电机电流细分驱动通常的方法是将电流闭环引入到驱动控制电路中,由此增加电流采样、比较等软硬件功能模块的同时也增加了单机的复杂度,削弱了步进电机本质上开环驱动的优势。为了提高宇航型号步进电机驱动控制器单机的可靠度,提出了一种基于反熔丝FPGA的纯开环驱动方案,通过预置占空比的方式,在不引入电流闭环的前提下实现步进电机电流细分。通过样机调试,验证了设计的有效性,为后续工程研制提供参考。     

多孔网幕泡破压力预测模型的建立及实验验证

金属多孔网幕具有比表面积大、物理稳定性好等诸多优点,广泛应用于推进剂在轨气液分离及相变传热等领域。泡破压力是衡量其相分离性能的关键参数,可根据多孔介质的有效泡破孔径确定。然而多孔网幕的孔隙结构极其复杂,泡破孔径计算仍未有通用且高效的方法。建立了一种基于三维孔隙结构的多孔网幕泡破压力的通用型解析模型。该模型仅依赖于多孔网幕的几何结构参数,无须实验即可有效预测多孔网幕的泡破压力。模型预测结果与本文实验及文献实验中不同网幕规格、低温及常温工质数据吻合良好,平均误差仅为8%,表明该解析模型具有普适性和准确性,可为基于多孔网幕的液体获取装置的设计与性能预测提供参考。     

关于大角度范围内四元数与欧拉角转换的思考

在存在大角度姿态机动的场景中,航天飞行器通常采用基于姿态四元数的姿态运动模型,同时又多以欧拉角形式给定其期望姿态,因此研究四元数到欧拉角的转换关系十分必要.但是,姿态四元数与欧拉角之间并不存在一一对应的关系.以飞行器姿态为纽带,依据姿态四元数和欧拉角与飞行器姿态之间的内在关系,对各种可能出现的情形进行分析,在控制所对应的期望姿态的牵引下,确定出符合姿态控制利益的姿态四元数到欧拉角的转换关系.鉴于姿态四元数到欧拉角转换关系的复杂性,在飞行器进行大角度姿态机动控制时,建议采用基于四元数的姿态运动模型.     

运载火箭一级发动机自动归零技术研究

基于现役某型号运载火箭一级伺服回路的控制方案和原理,提出一种在发射场一级发动机挂齿后进行自动归零的方法.经发射场试验实际验证:一级发动机喷管在实施自动归零措施后可快速回零且不发生偏离,自动归零方案可行有效.