波音改进重型运载火箭芯级贮箱防晃板设计

目前,波音公司正在改进航天发射系统(SLS)运载火箭芯级贮箱防晃板的设计和布局。SLS运载火箭是美国国家航空航天局在研新一代重型运载火箭,计划2017年首飞,将用于发射猎户座飞船,执行载人深空探测任务,其初始的近地轨道(LEO)运载能力为70 t,最终要达到130 t。SLS运载火箭芯级直径约8 m。贮箱防晃板可在火箭发射期间减小贮箱内液体推进剂晃动。2012年波音公司已     

俄罗斯陆基液体导弹增压输送系统技术分析

增压输送系统用于贮箱增压,并将推进剂输送至发动机,是液体导弹与航天运载器的关键分系统之一。梳理了液体弹道导弹与航天运载器的增压输送系统概况,阐述了俄罗斯在苏联时期研制的各型陆基液体弹道核导弹所用的增压输送系统方案及演变历程,归纳并总结了主要使用的泵压式推进剂的输送方案和以热增压为主的增压方案。     

运载火箭推进剂交叉输送系统控制方法仿真研究

利用AMESim软件建立级间多贮箱并联的交叉输送系统仿真模型,利用交叉输送地面试验数据对模型进行修正,开展了2种控制方法的仿真计算,验证了采用截止阀控制和压力差控制:2种方法的可行性。研究表明：贮箱气枕压力和交叉管路流阻是影响推进剂交叉输送的重要因素;截止阀控制方案中贮箱压力的设计需重点满足芯级发动机最低泵入口压力条件,压力差控制方案中需综合考虑满足最低泵入口压力条件和维持芯级液位稳定的要求来设计贮箱压力;截止阀控制方案所需的助推贮箱压力较小、芯级液位控制难度更小,其性能更优。     

液体晃动试验的数据处理方法

液体推进剂贮箱的防晃结构设计导致液体晃动阻尼的非线性特性。本文在液体晃动等效力学模型的频响函数拟合方法的基础上,导出一种处理非线性液体晃动阻尼问题的模型参数近似拟合方法。应用此方法处理装有防晃阻尼装置的贮箱内液体晃动模型的参数估计问题可获得工程上满意的精度。     

半人马座上面级的推进剂利用系统

序言对于采用双组元液体推进剂的火箭上面级,人们希望它在动力飞行结束时贮箱中剩余的推进剂量最少,这样可以减轻火箭停火点的重量,最大限度地利用所携带的推进剂的能量,提高火箭的运载能力。半人马座级第六次(AC-6)飞行试验,即第一次采用推进剂利用系统所做的试验结果表明,精确地监视和控制推进剂的消耗量,可以使火箭多运载100公斤的有效载荷。     

基于姿控喷管开关控制的全量耦合动力学建模与控制优化技术研究

传统运载火箭姿态控制设计与仿真均采用小偏差线性化的动力学模型,该模型无法准确体现调姿过程对飞行轨道、推进剂晃动的影响,且干扰的合成与施加方法与实际飞行不符,无法精细化分析某项干扰对实际飞行过程的影响。为了解决以上问题,建立的基于姿控喷管开关控制的全量耦合动力学模型,实现姿控-轨道-推进剂晃动的一体化耦合仿真,具备精细化分析能力,提升了设计预示能力。该技术已在中国探月三期工程中成功应用,有效降低了姿控用推进剂耗量需求,提高了火箭运载能力。     

日本H-1运载火箭的研制情况

宇宙开发事业团在仿制美国雷神-德尔它运载火箭的基础上研制成了N系列运载火箭,之后,为了进一步满足本国卫星用户对大容量重型卫星的需要,又在积极从事性能好、运载能力大、制导精度高、工作可靠的H-1运载火箭的研制工作。H-1运载火箭的研制原则有两条:一条是尽量利用N系列火箭现成的部件与技术(其中有些是从雷神-德尔它火箭那里延续下来的),另一条是新研制象低温推进和惯性制导这样先进的宇航系统。本文扼要介绍H-1火箭的研制计划,总体结构,设计参数与工作能力,同时还要介绍诸如低温液氢-液氧发动机、低温贮箱、第三级固体推进剂火箭发动机以及惯性制导装置等主要系统的研制现状。     

助推-滑翔式导弹总体参数设计方法初探

以两级固体推进剂火箭发动机助推、弹头直接入轨,而后全程在大气层内滑翔飞行的助推-滑翔式导弹为研究对象,对导弹总体参数设计进行研究,给出一种适用于助推-滑翔式导弹的总体参数设计方法。根据助推-滑翔式导弹的弹道特点,通过分段分析弹道特性,推导出导弹总体参数与关机点理想速度间的关系式。通过仿真分析,建立滑翔起点参数与关机点参数间的关系模型;考虑平衡滑翔条件,得到滑翔射程公式。基于以上公式和模型,给出助推-滑翔式导弹射程与关机点参数之间的解析关系,初步建立了助推-滑翔式导弹总体参数的设计方法。     

低温末级滑行过程中贮箱压力仿真分析和控制

根据长征八号（CZ-8）火箭二级浅箱起动飞行任务剖面的新特点,需要准确预示并控制在微重力、大气枕容积条件下低温贮箱内的压力变化规律。通过建立箭体姿态控制和低温两相流体力热耦合的贮箱压力仿真计算模型,对滑行过程中低温贮箱内推进剂晃动、气液之间的换热和蒸发冷凝过程进行仿真分析,获取了准确的氢箱气枕压力变化规律。同时提出了滑行段低温贮箱压力多专业协同耦合设计和控制方法,支撑了浅箱二次起动任务的顺利实施,并在飞行试验中得到了验证。     

助推器氧箱异型结构对增压影响的研究

空间站工程载人火箭发射目标飞行器的运载能力需求增加,为了提高运载能力,在助推器外形不变的情况下,氧化剂箱前底由椭球底改进为圆锥形底,并伸入头锥内部以充分利用头锥内部空间.针对助推器氧箱的异型结构,采用系统仿真的方法对增压方案进行改进分析,评估改进结构对增压能力的影响.研究表明,氧箱内单层管路中增压气体与液体推进剂换热效...     

以YF-75发动机为平台的三组元液体火箭发动机系统设计

三组元火箭发动机是实现单级入轨的一项关键技术,是以液氧为氧化剂,以高密度的烃类燃料(如煤油)及液氢为燃料,在低高度飞行段采用三组元,在高空采用液氧/液氢双组元,提高了发动机的密度比冲.通过系统平衡计算设计的三组元发动机,建立在YF-75发动机的基础之上,充分继承了已有的液氢/液氧发动机的研制成果,是可以在短期时间内实现的三组元液体火箭发动机.     

小型非致命火箭防暴弹发动机设计与试验

为实现远距离发射非致命防暴弹,采用理论计算与实验相结合的方法,确定了小型火箭发动机的结构尺寸,对发动机推进剂和延时剂进行了试验,测试了发动机的性能参数。试验表明,小型发动机满足非致命火箭防暴弹战术指标要求。     

未来大推力液体火箭发动机的方案研讨

根据未来航天运载系统需求，提出采用液化天然气（甲烷、丙烷）作为大推力液体火箭发动机燃料的问题。重点对若干个三组元液体火箭发动机的系统方案进行分析比较。结论是：采用液氧－碳氢燃料－液氢的三组元、两工况液体火箭发动机是大推力液体火箭发展的新方向，为研制单级入轨的新型运载火箭提供新的系统方案     

固体火箭冲压发动机无喷管助推器性能分析

采用一维准定常方法,对整体式固体火箭冲压发动机的无喷管助推器内弹道进行了计算.计算结果表明,随着燃面的推移,燃烧室压强下降很快,而推力增大;助推器比冲偏低;对于高燃速固体推进剂,燃速沿通道降低,固体装药通道燃烧成先收缩再扩张的形状.     

液体防晃研究进展

液体推进剂的晃动特性对大型液体运载火箭以及战略弹道导弹的飞行稳定性有着很大的影响．为了使导弹和航天运载器具有良好的飞行稳定性，就必须对其内部液体推进剂的晃动加以抑制，避免使液体晃动与整体结构的固有振动发生耦合，防止结构的固有振动频率和液体晃动频率落入控制系统的频带之中．文中概述了近年来液体推进剂防晃研究方面所取得的进展     

膏体推进剂火箭发动机点火特性

为研究膏体推进剂火箭发动机点火工作特性,推导了膏体推进剂燃面变化模型和各阶段燃面方程,编制了发动机点火特性参数计算程序,计算了不同输运管道孔径以及膏体推进剂初始堆积量下瞬态燃烧室压力。设计了膏体推进剂火箭发动机热试车试验系统,成功进行了点火试验,分析了膏体推进剂火箭发动机点火工作过程中四个阶段的特性。结果表明:燃烧室平均压强的计算结果与试验数据吻合较好,计算误差小于5.7%,该计算程序适用于膏体推进剂火箭发动机点火特性参数计算;膏体推进剂初始堆积量增加一倍,初始压力峰值平均增加42.8%;输运管道孔径减小60%,初始燃烧时间平均减小66.5%,余药燃烧时间平均下降26.1%。发动机点火试验时,减小膏体推进剂初始堆积量,可降低燃烧室初始压力峰、增大稳定燃烧时间,另外减小输运管道孔径,可明显增大发动机稳定燃烧时间。     

中国运载火箭技术的成就与展望

中国长征火箭完全依靠中国人民自己的力量,取得了举世瞩目的成就,目前已形成了包括12种火箭在内的长征系列火箭群体,可用于发射近地轨道,太阳同步轨道和地球同步转移轨道的多种卫星;已进行了64次发射,将72个航天器成功送入地球轨道,其中包括27颗国外卫星;火箭总体技术性能接近或达到国际一流水平,在国际商业卫星发射市场上具有一定的竞争力;带动了国经济相关行业的发展,中国运载火箭将进一步提高可靠性、适应性,缩短发射周期,优化火箭型谱,开发研制新一代无毒、无污染、高性能、低成本的运载火箭、进一步提高参与国际商业发射服务的能力。中国学应研制和探索可重复使用运载火箭技术,从根本上降低成本,提高可靠性,促进中国火箭技术的进步。     

基于大型翼伞可控回收的箭体结构与分离方案设计

对于高密度发射的运载火箭,迫切需要采取对火箭改动最小,风险和装备成本最小的控制措施,显著减小火箭落区面积,规避重要基础设施,减小对落区社会生活的影响。以某运载火箭助推器为例,在考虑现有火箭的运载能力、载荷与力学环境、结构气动外形及内部空间的基础上,提出了一种基于大型翼伞可控回收的箭体结构与分离方案设计构思,主要包括大型翼伞分离方案设计、助推器头锥结构改进设计及助推器头锥内伞系统结构集成化设计等。该技术的开展有效减少了箭体结构分离过程的分离能源,简化了结构方案,降低了结构质量,为长征系列运载火箭可控回收工作奠定了基础。     

大型运载火箭,天地往返运输系统主发动机的发展

本文通过世界发展航天技术的先进国家在探索、研究大型运载火箭与天地往返运输系统动力装置方面所取得的成就说明液氢燃料(由于其具有高比冲等独特的优越性)在航空航天技术发展中越来越显示了无比的竞争力。论述了高压分级燃烧氢氧发动机是大型运载火箭芯级动力装置,也是天地往返系统轨道级重复使用动力装置的发展方向,同时指出氢、氧、烃双燃料三组元发动机是大型运载火箭动力装置的新发展方向。论述了以氢为燃料的吸气式组合发动机是发展天地往返运输系统空天飞机动力装置的可能趋势。     

多管火箭炮地面发射控制装置

为了满足多管火箭炮能够发射无控火箭弹、制导火箭弹等多种型号火箭弹的要求,提出了一种基于TMS320F2812型DSP为核心的多管火箭炮地面发射控制装置。研究了其功能和系统方案,重点对硬件中的弹种检测、状态监测电路、无控火箭弹发射点火电路等关键技术进行详细说明,并进行了系统软件设计。在实际的试验中,该系统能够安全可靠地完成多种型号火箭弹的发射任务,实现了火箭炮地面发射控制装置的智能化和多功能化。