小推力液体火箭发动机动态推力测试台架设计

推力测试台架是准确测量火箭发动机推力的关键技术之一，但现有的测试台架能够很好兼顾长、短脉冲测试的较少。针对此况，采用传感器陶瓷厚膜技术，设计了100N范围内小推力液体火箭发动机动态推力测试台架，通过热试车试验考核，该台架可兼顾长、短脉冲的测量，在满足稳态精度的同时，具有良好的动态特性，为小推力液体火箭发动机测试台架的设计提供了一种新思路。     

面向空间无拖曳飞行任务的连续变推力离子推力器研制

推力的宽范围、高精度、连续可调和快速响应是实现航天器无拖曳飞行任务的技术基础,直接决定了整星工程任务的成败。针对重力梯度测量卫星及近地轨道观测卫星在轨任务期间对电推进系统高精度连续变推力能力的迫切需求,分析了离子推力器连续变推力的工作原理,研究了推力器输出推力宽范围、高精度、快速连续调节的关键要素。在此基础上,通过推力调节试验、空间环境适应性及寿命特性研究,揭示了10 cm口径连续变推力离子推力器的工程特性,获得了1~25 mN内的推力调节规律,实现了分辨率为50μN的推力调节响应。研究将为重力梯度测量卫星及近地轨道观测卫星开展无拖曳空间飞行奠定基础。     

某型固体火箭发动机试车台推力测量分析及优化设计

根据发动机试车台轴向推力测量和推力偏心测量要求,对试车台的台架结构进行了设计与分析。通过增加台架的动态特性,减小台架结构对测量准确度的影响;采取增加动架的轴向刚度和减小横向刚度设计,提高动架的固有频率,消除发动机启动时动架的振动影响等,满足了某型小推力火箭发动机测试要求。     

全机推力试车台推力测量和校准方法

以目前国内唯一可进行发机装机状态下推力测试的试验设备为研究对象,介绍了其全机推力试车台的台架总体结构及飞机装机推力测量方式,重点对推力测量系统及其校准方法进行了详细描述,分析了全机推力测量的影响因素、测量结果修正方法及目前校准方法存在的不足,提出了装机校准、左右平台联合校准、伺服加载校准和原位校准等多种改进措施,提高了全机推力测量系统的校准准确度以及发动机装机推力的测量准确度,对于其他同类设备的校准也具有重要的参考和借鉴价值。     

叉指状微小力装置力学特性的数值模拟与分析

针对电容式微小力装置极板间距测量误差对输出结果影响较大问题,采用理论分析与数值模拟相结合,分析一种能大幅减小极板间距测量不确定度对输出微小力影响的新型叉指状微小力装置。重点探讨不同叉指重叠长度、加载电压、间距和厚度等条件下,装置输出微小力特性。结果表明:叉指参数满足一定关系,叉指重叠长度变化对输出微小力几乎无影响;输出微小力与加载电压平方以及叉指厚度成正比;随着叉指间隙增大,输出微小力迅速减小。该装置对简化电容式微小力源装置极板间距测量与位置控制附加机构、微小力源装置设计均具有参考价值。     

应变力传感器性能对于推力测量影响研究

发动机试车台的推力测量由推力测量系统完成,本文对影响发动机试车台的推力测量系统的各个影响因素进行了分析,针对目前试车台广泛采用的力传感器作为研究对象进行研究,通过各种研究方案实现试车台推力测量系统的校准,包含力传感器工作特性、温度试验、抗侧向力试验等,对于推力测量系统性能有了深入了解。     

轴向冲击作用下杆的弹塑性动态屈曲准则

为了提出一种不仅满足梁杆结构工程需要,而且涉及的物理量测量简便的动态屈曲准则。以轴向重物冲击下微弓形扁长金属杆的弹塑性动态屈曲为例,采用显式动力学有限元仿真分析方法,分析了不同重物冲击速度下扁长杆的动态响应,归纳了在轴向冲击作用下杆的弹塑性动态屈曲准则,应用此准则进一步研究了扁长杆的初始条件参数(材料屈服应力、预制弓形幅值和截面尺寸等)与临界冲击速度关系,验证了此准则的一般性和有效性。经过研究,提出了在轴向冲击作用下杆的动态屈曲准则——加载分离准则:重物对杆的轴向加载过程中,杆的加载端与重物发生明显的分离;加载分离准则可以满足工程需要,与基于载荷-响应曲线的B-R(Budiansky-Roth)运动准则相比,涉及的物理量测量更为简便;与提高扁长杆的材料强度和加工精度相比,增大截面尺寸是提高其动态屈曲强度的较有效方法。     

动态扭矩加载器的标定研究

对一种动态扭矩加载器进行了标定研究.1)参数标定: 对加载器的扭振系统施加不同频率的已知简谐激振扭矩.由得到的幅频响应曲线对扭振系统参数进行标定;2)简谐电磁扭矩幅值的标定: 由测试系统采集出与待标定幅值相应的位移响应幅值,再从已知的系统幅频响应曲线得到相应放大因子,进而得到欲标定的简谐电磁扭矩的幅值.3)非谐简电磁扭矩瞬时值的标定:在欲标定电磁扭矩作用下,由测试系统采集出瞬时的角位移、角速度和角加速度的离散值,将其代入扭振系统的力学模型,便得到欲标定的瞬时扭矩的离散值.经拟合得到非简谐电磁扭矩的标定曲线.动态扭矩加载器的标定为扭矩传感器的动态标定提供了较理想的标定设备.     

微小卫星振动试验技术

基于振动环境对卫星结构及星上仪器设备的影响,为了确保卫星发射成功并正常工作,必须在地面上再现卫星所经受的振动环境,考验卫星经受这些环境的能力.以某小卫星为例,主要介绍了微小卫星振动试验技术和振动试验响应数据处理方法.     

微小卫星低辐射／低光学亮度特性技术的研究

为解决卫星在空中的安全问题,本文根据卫星表面光学散射原理,提出了一种具有低辐射、低光学亮度特性的微小卫星试验模型。通过数值模拟,计算出了卫星发射高度为425km和332km时,分别位于两个观测点处的卫星表面亮度和视星等值,结果证明了该卫星良好的低辐射和低光学亮度特性。然后利用L88亮度计对卫星表面不同材料和不同观测位置的亮度进行地面测量试验,测量结果建议在卫星表面安装太阳能电池片,它不仅可以提供电能作为电源装置,也因其反射率低,可以降低卫星表面辐射亮度而作为光学隐身装置。