模拟力矩平衡液浮摆式加速度计的研究

对宇航飞行器的制导控制,必须有分辨率高,测量范围大,线性度及动、静特性优越的高精度加速度计。为此我们对用交流伺服放大器控制零位平衡的液浮摆式加速度计进行了研究试制。第一次试制,是以取得解决液浮摆式加速度计试制中的技术问题和以后提高其性能所需要的资料为目的,应用了过去试制液浮单自由度大速率积分陀螺的成果,用摆代替陀螺转子安装在常平架内,这就是试制的所谓液浮摆式加速度计的原型。试制结果良好,达到了第一次试制所要求的±4g的测量范围,分辨率为1×10~(-3)g,而且取得了以后进行试制的资料。     

制导用液浮磁悬浮摆式加速度计的研究

火箭等宇宙飞行器的导航、制导系统用惯性传感器(陀螺、加速度计),要求具有很高的精度。航空宇宙技术研究所,过去对惯导用液浮惯性传感器的高精度化进行了大量研究工作。研究试制了液浮单自由度大速率积分陀螺及液浮摆式加速度计。为了提高性能,这些惯性传感器都是将常平架浮在与比重相等的浮油中,以便减轻轴承上的负荷。而且输出轴承是采用宝石轴承,可以减少绕输出轴的有害力矩。不过,这种轴承在宝石与尖轴之间不可避免的有松动和微小的接触摩擦。这就是妨碍传感器高精度化的重要原因之一。因此,为了将这些惯性传感器的输出轴改为电磁非接触悬浮,曾对自控型(交流谐振型)八极磁轴承方式进行了理论和实验研究,并取得了必要的设计资料。     

液浮摆式力平衡加速度计的研究

测量宇宙飞行器(火箭等)的加速度,进行导航和制导时,必须有测量范围宽的伺服加速度计。根据用途,特别在要求精度很高的情况下,一般希望测量范围在±10g、分辨力为1×10~(-6)g。伺服加速度计(摆式),根据其摆的支承方法不同可分为液浮摆式加速度计和挠性支承加速度计两种类型。利用挠性支承方式,在摆的运动方向(输入轴方向)要求挠杆的刚度非常小的同时,在输入轴以外的各向则要求挠杆的刚性非常大。所以在设计和制造挠杆时,需要很高的技术,另方面,液浮摆式加速度计,由于摆的回转轴用尖轴和宝石轴承支承,在原理上不存在妨碍摆运动的弹性效应,而且浮力还可以减轻轴承的摩擦。尤其     

捷联惯导传感器系统的评价程序

火箭上所装备的陀螺及加速度计,是测量飞行中火箭姿态的最基本的检测器。特別是在纯惯性制导系统的自检场合,它们作为检测器的主要组件,其性能的好坏将对整个制导系统的精度有重大影响。所以在进行惯性制导系统的研究试制中,对这些传感器系统的各种特性,如力矩反馈增益的大小,反馈系统响应时间的迟滞及各种误差的影响等,必须有进行详细评价的系统。本报告就是介绍对火箭等惯性制导系统中捷联方式用的大速率积分陀螺,挠性摆式加速度计等惯导传感器系统的各种特性进行评价而试制的模拟系统。对应不同任务的惯     

前言

本文集选登了几篇关于惯导系统及惯性器件方面的论文,主要是介绍美国、德国以及日本等几个国家的有关捷联式惯导系统方面的技术报告,实验总结。其中,“用于战术导弹的半捷联式惯导平台”一文,是西德一九八四年“陀螺会议录”中的一篇文章,该系统属于半捷联式惯导系统,文章中所介绍的系统的减震装置,对于我们研制半捷联式惯导系统的方位平台系统来说,有一定的启示,很有参考价值。“捷联式惯导系统飞行中传递对准时的伪偏置检测”一文,是以色列飞机公司的一篇实验总结报告,作者通过反复模拟、实验等手段,对捷联式惯导系统在传递校准过程中所出现的伪加速度等现象进行了理论上的探讨与分析。“动力调谐干式陀螺的互无干涉控制方法”和“挠性摆式加速度计的研究”以及“改善二阶控制系统特性     

新产品介绍

石英挠性加速度计用途用于平台惯导系统中作为加速度测量元件,平台调平系统中的敏感元件,捷联惯导系统中的加速度测量元件。可用于飞行器中作为过载传感器使用,还可用于监测水坝、桥梁、边坡、高层建筑的倾斜变形。用于低频振动的测量等方面。特性量程:±60g(可变),偏值:≤0.01g,标度因数:1.3±10％mA/g,阈值:≤10~(-5)g,分辨率:≤10(-5)g,重量:60克,二次项非线性:≤50μg/g~2。     

INS/罗兰C组合导航系统的研究

惯导系统和罗兰 C 组合可以提供完全自主、误差不随时间增长的导航系统,尤其适用于精确制导武器和军用飞机的导航与飞行控制。建立了 INS/罗兰 C组合系统的卡尔曼滤波器的状态和测量方程,并进行了详细的协方差分析,仿真结果表明:采用陀螺漂移为0.02(°)/h,加速度计偏置为1*10~(-4)g 等级的平台式惯导与标准罗兰 C 导航组合,位置精度为395m,速度精度为0.6m/s;与先进的具有自动ASF 修正的数字罗兰 C 接收机组合,位置精度可达195m,速度精度可达0.35m/s,而且系统对一些惯性器件误差具有估计与校正作用。     

角加速度计的现状与发展动向

论述了角加速度的测量方法和日本航空宇宙技术研究所试制液浮式角加速度计的概况,通过对4种角加速度计的比较介绍了当前角加速度计的技术水平:测量范围为士0.1rad/s~2=±5.7(°)/s~2～±2000rad/s~2=±1146000(°)/s~2;线性度为:液体转子式0.1％FS(满刻度),圆柱转子式0.004％～0.01％FS;频率响应特性大体为0～30Hz左右;半导体式的体积、质量最小,流体转子式的体积和质量最大;耐冲击性,除半导体式的特别耐冲击外,流体转子式的也可经受500G的冲击。     

捷联惯性测量单元配置方案及比较

在多加速度计测量运动体角运动信息原理的基础上,对无陀螺和单陀螺捷联惯性测量单元的配置方式进行了研究,给出了20多种配置方式;对几种典型配置方式进行了误差分析和比较,得出如下结论:①适当的9加速度计方案和单陀螺方案具有同一数量级精度;②载体转动角速度Ω=10 rad/s,加速度计安装点距载体质量中心距离ρ=20 cm,惯性测量单元连续工作30 s钟情况下,在无陀螺和单陀螺捷联方案中,要求加速度计综合精度约为1.2×10-6m/s2;最后,文章给出了一种新的测量高速三维转动体运动信息的6加速度计无陀螺方案。     

日本为 H-Ⅱ火箭研制激光陀螺

日本宇宙开发事业团在航空宇宙技术研究所和日本航空电子工业公司配合下正在进行研制的环形激光陀螺。准备用于预定在1991年发射的 H-Ⅱ运载火箭捷联式惯导装置。这种陀螺性能好、精度高、回转速率检测范围宽。日本是从1978年开始研制激光陀螺的。1981年研制出第一台样机,重量3.1公斤,尺寸184×170×80毫米,三角形结构,光路长度33厘米。1983年     

工程中动态大应变测量技术探讨

本文利用分段式Hopkinson压杆的原理,和电位计电路测量动态应变历程的方法,给出了压杆试件在应变率为(2.0～6.0)×10~2s~(-1),应变范围为(1.0～6.0)×10~4με时,应变片所测到的试件应变历程,和试件残骸残余应变的实测数据。通过对残余应变幅值的比较,以及应变片在不同应变速率时动态响应特性的比较,探讨了用电位计电路测量工程中结构大应变问题的可行性。     

重量轻而构造紧密的导航仪

美帝的北美洛克威尔公司的奥特奈蒂克斯分公司正在研制着一种捷联式微型惯性导航仪。重量仅只1.4公斤,体积约1415.8厘米~3,尺寸为13.95×11.4×9.4厘米,正常工作时功率为12瓦,导航精度约1浬/小时,速度信息(velocity information)预期为61～122厘米/秒。该微型导航仪采用一对大角度传感的弱静电悬浮两自由度陀螺,由于有精密的4轴静电悬浮伺服系统,还可以测出加速度。这两个陀     

数字再平衡加速度计的研究

按照宇宙开发计划,航空宇宙技术研究所对陀螺及加速度计进行了研究。随着数字技术的发展,在高精度航空仪表中多希望采用数字处理型式。因此要求惯性传感器(陀螺、加速度计等)的输出是数字量。如果传感器的输出采用模拟量,就必须有模拟—数字转换装置,会给仪表增加重量和降低速度与精度。所以迫切需要一种可以直接输出数字信号的加速度计。它可以按一定时间间隔检测摆的位置,按照正负方向,以负正脉冲力矩反馈到摆上,控制摆总在零位左右。在单位时间内,反馈脉冲或者其正负脉冲之差与输入加速度成比例.如果每个输出脉冲为速度增量△V,对此进行积分便可得出速度。即将随时间连续变化的速度波形,按一定时间间隔,用仅有+△V或-△V振幅变化的阶梯波形近似,这在通讯领域中称为△调制方式。     

半球谐振陀螺与光学陀螺的比较

近来在波音747飞机上成功的飞行试验证明,半球谐振陀螺可以与惯性级[0.01(°)/h]及环形激光陀螺相比拟。为了增加半球谐振陀螺产品的种类,Delco电子仪器公司正在开发两种小型半球谐振陀螺,这两种产品是专门为了低成本惯性测量装置和中成本惯性导航设备而设计的。介绍了小型半球谐振陀螺的惯性级和战术级传感器及其辅助电子线路的基本设计。为降低电子线路的成本并保持1ppm(10~(-6))的精度,重点介绍了数字控制和处理技术。由于低成本惯性测量装置的产品具有很强的竞争性,所以有必要将环形激光陀螺和光纤陀螺传感器与新型半球谐振陀螺传感器对照进行比较。     

液氢的贮存、输送、检测和安全

1.1 液氢的性质 1.液氢的贮存除液氦外,液氢是一种沸点最低、单位容积汽化热最小的液化气体。因此液氢极易汽化并对贮运设备的绝热提出较高的要求。在凝固点和临界温度的温区内,LH_2的饱和蒸汽压p和温度T的关系可用下式表示: logp=3.068281-55.25642T~(-1)-3.1282×10~(-2)T+6.6989×10~(-4)T~2式中,压力的单位为巴,温度的单位为K。     

22-13-5奥氏体不锈钢氢渗透的研究

本工作采用超高真空-气相氢渗透技术,在220～430℃温度范围内,精确测定了22-13-5奥氏体不锈钢的氢渗透参数,氢渗透率(φ)和扩散系数(D)与温度的关系,分别表示为4.43×10~(-4)exp(-63.28kJ·mol~(-1)/RT)mol/m·s·MPa~(1/2)和3.56×10~(-7)exp(-52.04kJ·mol~(-1)/RT)m~2/S。材料的冷轧或热处理对氢渗透行为无明显影响。     

含碳颗粒凝胶推进剂模拟液雾化研究（英）

制备了含质量分数5%平均粒径5 μm的碳颗粒的凝胶推进剂模拟液并研究了其雾化特性。测量了模拟液的流变特性,在射流速度10~22 m·s^-1、撞击角60°~90°、喷嘴直径0.5~1.5 mm及喷嘴长径比3.5~8条件下进行了雾化实验,利用线性稳定理论研究了其液膜破碎特性。结果表明,碳颗粒的添加导致凝胶模拟液的稠度系数增大、流动指数减小;在本文实验范围内,模拟液只能雾化形成液丝及大尺寸液滴,雾化效果随着射流速度、撞击角度的增加而改善,喷嘴长径比及喷嘴直径变化对雾化模式的影响很小;理论预测的液膜破碎长度与实验值之间存在14.9%~24%的误差,但线性稳定理论预测的液膜破碎长度变化趋势与实验吻合良好。     

采用正交切削方法获得装甲钢动态力学性能

本文采用正交切削试验方法,取得某装甲钢在剪应变0.8～1.5,剪应变率7×10~3～1.5×10~5S~(-1)和变形温度140～520℃范围内的动态力学性能,分析了剪切流动应力的剪应变、剪应变率和温度效应。通过对数学模型的非线性回归分析,到装甲钢材料定量的动态塑性本构关系。     

非晶硅的应用研究

本文阐述了氢化非晶态硅(a-Si:H)薄膜材料的辉光放电(GD)法制备技术和等离子体化学反应过程。对所制备的a-Si:H薄膜样品作了光电导测量,光电导的色散关系表明,光电导光谱峰值与太阳光谱的峰值相一致;测量还得到σ_ph/σ_d。比值高达3×10~4,因此,将其作为光电器件应用是大有希望的。文中对晶化和氢的逸出作了讨论,并利用x射线光电子能谱(XPS)方法对a-Si:H薄膜样品表面作了分析,结果表明,a-Si:H薄膜作为器件表面钝化膜应用具有特殊的优越性。     

普通变色塑料导爆管高温性能研究

对普通变色导爆管高温条件下的传爆及点火性能开展了研究。试验表明,当温度自23℃上升到90℃时,普通变色导爆管的爆速自1900m/s下降至1500m/s;温度从60℃上升到90℃时,点火峰压自2.6MPa下降为2.0MPa,点火冲量自7.4×10~(-5)MPa·s下降为4.4×10~(-5)MPa·s;温度达到60℃或更高时,普通变色导爆管传爆后管壁有明显击穿孔,且随着温度继续升高,击穿加剧,同时变色现象消失。