固体火箭发动机声能共振规律试验研究

从固体火箭发动机声不稳定燃烧的声学特性出发,以声学激励作为扰动并提供能量,从声学响应角度评估发动机的稳定性,建立了探究固体火箭发动机声能共振规律的试验方法并搭建了试验系统,对于不同发动机结构开展了试验,结果表明试验系统可以表征声不稳定燃烧的声学特性;不同前封头结构声腔的各阶振荡频率基本相同,对于第一阶压力振荡,带有凹腔...     

固体火箭发动机喷管型面的研究进展

固体火箭发动机喷管型面设计直接关系到喷管效率和推力大小,是喷管设计中的重要研究课题。本文从喷管型面设计方法、型面参数优化和喷管流固热耦合分析等方面综述了国内外对固体火箭发动机喷管型面的研究进展。总结出了直接优化方法、特型喷管的设计方法、六次Bézier曲线、双三次样条曲线构造扩张段型线和B-Spline曲线和特征线方法等喷管型面的设计方法,并介绍了计算流体动力学(CFD)和随机优化方法在固体火箭发动机(SRM)设计优化中的运用。分析了固体火箭发动机喷管涉及到的流固热耦合问题,并结合文献介绍了经典CFD算法、CBS有限元算法和格子波尔兹曼在研究流固热耦合问题上的运用。     

固体火箭发动机复合材料壳体承载力分析

为了提高固体火箭发动机(SRM)的外载荷承载能力,研究了其复合材料壳体的失效机制,提出了复合材料壳体的增强改进结构形式。通过提高复合材料外缠绕层的轴向刚度和横向弯曲刚度,使得连接区域内的内、外缠绕层的轴向变形相协调,改善了内、外缠绕层的轴向承载分配,使增强改进后的复合材料壳体结构的承载能力提高了124%,而结构质量增加低于10%。研究结果表明: SRM复合材料壳体承载能力的关键因素是连接区域内复合材料内、外缠绕层的刚度匹配设计,只有保证连接区域内的刚度匹配和位移变形相协调,才能充分发挥复合材料壳体的承载能力。     

固体火箭发动机粘弹动力学研究

用有限元法通过复特征值分析,建立了固体火箭发动机振动特性分析的复特征值法和直接频率法两种计算模型。用其计算固体火箭发动机弯曲振动的固有频率、振型及阻尼、并进行试验验证,得到了较满意的结果。     

基于爆破试验的CFRP固体火箭发动机壳体的可靠性设计

根据GJB 1878-94制备了8个碳纤维缠绕复合材料压力容器，通过试验获得壳体的纤维强度、缠绕角、几何尺寸、爆破压强等随机变量特征值，利用这些实验数据对固体火箭发动机壳体进行可靠性设计，并与传统的安全系数法设计进行比较。结果表明，使用可靠性安全系数法设计可以实现安全性和经济性的统一。分析了材料的力学性能参数及壳体的几何参数等随机变量的变异系数对CFRP固体火箭发动机壳体爆破压强分散程度的影响。纤维应力、壳体纤维层厚度和壳体半径的变异系数的大小直接影响了爆破压强的分散程度；而纤维缠绕角除其变异系数的大小直接影响爆破压强的分散程度外，其参数均值也对爆破压强的分散程度有影响。     

一种固体火箭发动机喷管摆动冷流缩比试验方法

针对研究喷管摆动工况下扩压器工作特性的试验中存在:喷管摆动难以实现;若以高温高压蒸汽或者燃气作为引射介质,虽引射效率高但耗费巨大的人力物力等问题在发动机研制初期很难被采纳。该文提出一种以扩压器摆动等效喷管摆动,以冷空气作为引射和被引射介质的简化试验方法。数值计算结果与试验结果符合较好,试验方法经济实用,操作简单,可以作为摆动喷管固体火箭发动机研制初期的试验手段。     

固体火箭发动机尾焰粒子流速测量方法

固体火箭发动机的非透明尾焰由固体推进剂燃烧形成,尾焰由气体和固体粒子混合组成。利用高速CCD相机,激光器研制粒子成像测速测量系统,测量装置完全不介入流场,对固体火箭发动机尾焰粒子流速进行测量,是真正意义上的非接触测量,还具有较高的测量精度。     

固体火箭发动机燃烧室壳体纤维缠绕模具设计

介绍一种固体火箭发动机燃烧室壳体纤维缠绕芯模的设计.这项工作的目的在于提供一种可重复使用的纤维缠绕芯模.它采用的方法是钢模分瓣法.这种芯模的关键技术是芯模的组装和脱模.这项工作的意义在于提高纤维缠绕固体火箭发动机燃烧室壳体的比强度,节约生产成本,提高工作效率.     

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。      

固体火箭发动机尾焰温度测量方法研究

尾焰温度是表征火箭发动机燃烧的重要参数。在各种导弹武器的矢量控制技术中也需要考虑发动机尾焰的温度。为了充分利用高能推进燃料、研究和开发新的固体推进剂、提高导弹隐身特性,就必须观察和了解固体火箭发动机燃烧产物的温度进行测量。本文采用多波长的方法对发动机尾焰的温度进行测量。     

超声波法测试固体火箭发动机燃速

为测量固体火箭发动机燃烧过程中推进剂燃速变化情况,组建可用于固体发动机地面试验特殊环境的超声波测量平台,应用超声波连续脉冲反射法测量,获得发动机不同界面的超声回波波形数据。通过设置区域增益并观察分析实验数据,从复杂的回波数据中提取出推进剂的厚度变化量,通过计算得到不同时刻推进剂的燃速。回波图可以清晰反映出推进剂端面的燃烧退移过程,进而可获得推进剂的燃烧规律。利用超声波法实现固体火箭发动机地面试验条件下推进剂燃速测量,测得实时连续的发动机燃速,可为固体火箭发动机结构设计及装药设计提供重要参数。     

自校正PID调节器在固体火箭发动机磁悬浮试验系统中的应用

本文首先介绍了固体火箭发动机磁浮试验系统的工作原理,然后用自校正PID控制算法实现对磁浮轴承的控制,并采用递推最小二乘估计法估计磁浮试验系统参数,依据估计出的系统参数设计PID控制器参数,克服系统参数的变化对控制系统的影响,实现了磁浮转子的稳定悬浮,最后与常规的PID控制遗行了比较.     

固体火箭发动机纤维壳体缠绕张力校准系统设计

通过对某厂固体火箭发动机纤维壳体缠绕成型生产过程的实地调研和分析,结合生产现状介绍了固体火箭发动机壳体成型工艺中的工艺指标、参数的制定及控制方法,提出了固体火箭发动机纤维壳体缠绕过程中的张力校准解决方案。主要通过检测到的张力数据计算张力静差率和张力波动率,以便更好地了解缠绕机的实际工作情况,进一步对缠绕工艺进行分析。     

轻型固体火箭发动机试车台校准技术研究

通过对火箭发动机试车台工作原理及性能的研究,对试车台轴向推力、推力偏心、发动机外壁壁温等参数模块化校准。本文主要介绍轴向推力校准模块、推力偏心校准模块、发动机外壁壁温校准模块,实现试车台多参数的原位校准。     

固体火箭发动机绝热层粘接性能影响因素分析

考察了胶粘剂、粘接工艺、硫化温度和硫化压力等因素对三元乙丙绝热层粘接性能的影响,发现不同胶粘剂对绝热层的粘接性能有显著影响,采用适当的胶粘剂(B201)可使粘接强度达到3.05MPa,在保证绝热层正硫化的条件下,降低绝热层的硫化温度以及提高气囊压力对提高粘接强度有利,在绝热层中加入带有极性的填料可以提高绝热层与发动机壳体的粘接强度。在150℃硫化温度、3.5MPa硫化压力,可使绝热层与壳体的粘接强度达到3.42MPa。     

数据采集系统在固体火箭发动机试验中的应用

重点介绍 HP VXI总线数据采集系统在固体火箭发动机试验中的应用 ,其中包括数据采集和处理程序 ,及 VXI设备的基本性能调试。并对软件设计思路和相关问题进行了讨论。通过与原有数据采集系统进行试验比较 ,表明该测试系统合乎程序动态试验的技术要求 ,性能优异。     

固体火箭发动机壳体低压力开裂原因分析

通过化学成分分析、力学性能试验、断口宏微观分析等方法,对某固体火箭发动机壳体水压试验低压力开裂的原因进行了分析。结果表明:该发动机壳体开裂的性质为低应力下的韧性断裂,开裂的主要原因是发动机壳体外表面局部区域存在微裂纹缺陷。     

固体火箭发动机地面点火试验高精度测试系统的设计与开发

高精度测试系统是固体火箭发动机地面点火试验部分的核心组成系统,测试数据获得的完整性与准确性是固体火箭发动机地面试车时是否能够真实反映其性能指标的重要条件之一.高精度测试系统是针对推力、压强、应变、温度等物理量进行测量的数据采集系统,满足多通道、快速和高精度测试.该系统是基于PXI+SCXI总线的虚拟仪器系统,使用软件将计算机与功能化硬件系统结合起来,从而完成对被测试量的采集、分析、显示、数据存储等功能.通过功能测试和性能测试验证了系统满足固体火箭发动机地面点火试验测试系统的技术要求.     

小型火箭发动机地面试验的消声

小型火箭发动机地面试验的消声易新郁（国防科学技术大学）一、前言火箭发动机热试验时，伴随着滚滚浓烟，发出阵阵震耳欲聋的啸叫声，严重污染了周围环境，危害工作人员身体健康，影响教学工作的正常进行。噪声控制势在必行。然而，由于其噪声频率范围宽，峰值频率高，且...