全箭动特性试验八点自由悬吊系统适应性分析

通过研究全箭动特性试验八点自由悬吊系统的适用性范围,指导全箭动特性试验的方案设计.研究方法是基于八点自由悬吊系统的结构形式,结合长征五号(CZ-5)运载火箭和长征五号B(CZ-5B)运载火箭的结构形式和试验状态质量特性变化,进行试验状态的助推部段的结构静力分析,同时对状态转换模拟液加注和排泄典型状态进行结构静力分析,通过对比分析受力状态和规律,进而优化模拟液加注和排泄流程.分析结果表明相对CZ-5,CZ-5B助推尾段的剪力载荷较大,载荷最大值发生在CZ-5B起飞状态相关的状态转换过程.由于最大载荷状态存在影响结构安全余量的风险,优化了模拟液加注泄出流程,降低结构载荷.最终通过试验验证,证明了优化方案的有效性.     

巴西卫星发射运载火箭的模态评定

本文说明目前正在进行的巴西卫星运载火箭的模态分析计划。对一个固体推进的四级运载火箭全尺寸模型按5种不同的构型进行试验。为模拟自由-自由边界条件,研制了一个摆式悬挂系统,研究了它对组装结构振动特性的影响。本文给有有限元法(FEM)模型理论分析结果和模态试验的初步结果,并讨论了理论分析/实验结果的相关性。     

火箭模态振型斜率预示方法研究

通过对火箭惯性器件安装舱段的试验,完成了舱段的精细化建模及修正,通过对比舱段模态的模态振型斜率仿真与试验测量结果,推算出全箭模态振型斜率的仿真与试验结果偏差,并用全箭试验的一阶模态测量结果进行了验证,最终得到通过舱段试验进行惯性器件振型斜率预示和位置选择的方法。     

运载火箭起飞载荷分析用的残余柔度法

本文介绍了运载火箭起飞载荷动态分析用的一种新方法。运载火箭用其自由-自由模态表示!并加上发射台连接界面处的残余柔度项。发射台以结构刚度和质量矩阵,或者以模态综合形式加以模拟。这种组合公式对于运载火箭/发射台静态界面是极其精确的,因而能提供精确的界面载荷和瞬态响应。采用极好的数字调节技术能容易地模拟运载火箭从发射台分离情况。惯性坐标系统能确定完整的载荷向量,从而简化了分析和数据校正。     

捆绑式运载火箭的一体化模型降阶

以捆绑式运载火箭为对象,开展先局部后整体的一体化模型降阶技术研究,其中局部降阶采用双协调自由界面模态综合法,整体降阶采用内平衡准则.将双协调自由界面模态综合法与自由界面模态综合法和固定界面模态综合法进行对比,显示出双协调自由界面模态综合法的优越性.数值仿真结果验证了一体化模型降阶方法的有效性.     

橡皮绳悬挂系统对细长体飞行器地面模态试验影响分析

以细长体飞行器橡皮绳模拟自由-自由边界模态试验为研究对象,通过有限元建模模拟,计算分析了不同悬挂刚度、不同悬挂位置橡皮绳悬挂系统对细长体飞行器地面模态试验结果的影响大小,影响因素,影响规律,提出了减小试验误差的方法,对细长体飞行器橡皮绳模拟自由-自由边界地面模态试验具有参考意义。     

捆绑式运载火箭动力学特性研究

当今世界许多国家如俄、美、法等国正在使用大推力捆绑式运载火箭,近年来,中国也成功地使用了。对于这一类捆绑式运载火箭如美国的大力神-Ⅲ,航天飞机,法国的阿里安-4、阿里安-5,日本的H-Ⅱ等的全箭动力学特性的研究已成为宇航界十分关注的专题研究之一。此类专题研究属多体柔性体动力学范畴,若处理不好,则会引起柔性体与控制系统之间的动力学耦合,柔性体与推进系统之间的动力学耦合以及结构动载荷、动响应、动强度等问题。此类专题所要研究的技术内容比较多也较丰富。本文就此专题中的技术途径的选择,试验与理论的结合,正确获取全箭动力学特性参数,包括正确提供控制系统所需的参数以及实际工程应用效果等技术内容进行了有效的研究。     

大型运载火箭动力学关键技术及其进展综述

归纳和提出了我国未来大型运载火箭动力学研究的关键技术，综述了国外主要运载火箭、航天飞机等航天运载器解决结构动力学问题的主要技术途径，以及航天结构动力学研究的最新进展及其发展动向，提出了解决不进行实尺试验获得全箭支特性参数的具体技术方案和技术途径。     

基于WSN的运载火箭电磁阀极性测试系统 设计与实现

针对运载火箭动力系统电磁阀极性测试的特点及需求,提出了基于无线传感网络技术(Wireless Sensor Networks,WSN)的运载火箭电磁阀极性测试系统设计方案,并完成试验验证。该系统将无线传感网络技术、微弱磁场检测技术、快速监视判读技术有机结合,具有小型化、便携式及无缆化的特点,提高了运载火箭动力系统电磁阀极性测试的准确度及测试覆盖性,对于后续无线测试技术在运载火箭测试中的应用具有重要的借鉴意义。     

助推器超静定捆绑方案

捆绑运载火箭的助推器与芯级间通过捆绑装置连接,捆绑方案的优劣直接影响运载火箭飞行的可靠性。中国现役捆绑火箭均采用两捆绑面的静定捆绑方案,随着未来运载火箭助推器长细比的增加,其局部动特性将加大对火箭姿态控制的影响,因此对超静定捆绑技术的研究提出了迫切需求。开展超静定捆绑方案的优化研究,针对多种超静定捆绑组合方案,从捆绑连杆载荷、全箭动特性、分离可靠性、经济性和操作性等方面进行分析,通过研究捆绑组合方案对各因素的影响规律,获得较为合理的超静定捆绑方案,为工程应用提供参考和理论支撑。     

根据时间响应来实验测定振动参数

本文介绍应用时域模态振动试验技术的理论依据和实验验证。时域模态振动试验技术的理论,是基于对具有粘性阻尼的多自由度系统的运动常微分方程进行改写,使成为以状态变量为形式的方程。这些方程构成了识别系统振动参数所用的数学模型。此理论既适用于集总参数系统,也适用于分布参数系统。文章特别注意了时域模态振动试验技术的实际应用。对诸如结构的激励、测量数据的极少化、数学模型阶数的确定,所需仪器数量的极少化以及结果的平均这样一些应用问題,本文都进行了审查,并提出了解决的办法。利用悬臂梁和矩形板所做的两个实验验证了时域模态振动试验技术的可用性。其中矩形板的两个固有频率十分接近,用频率扫描试验(峰值振幅)是不可能识别出来的,因为振型之间有干扰。     

捆绑火箭的横向振动模态

火箭箭体的振动模态数据,以前主要是由全箭振动试验取得的,其实也可以由计算获得。本文阐述了用逐点计算法求解捆绑火箭模态的计算模型和计算方法,并对带助推火箭的火箭模态进行了分析。     

有关H—Ⅱ运载火箭的动力学课题研究

重点介绍有关Ｈ－Ⅱ运载火箭的一些动力学课题的研究状况。其中，重要的动力学课题有全箭振动、ＰＯＧＯ、防液体晃动、分离动力学试验，动力学环境试验等。针对这些动力学课题，日本有关部门已研究多年，既作了充分的地面试验，又进行了有效的工程应用研究，最终保证了Ｈ－Ⅱ的首次飞行成功。     

运载火箭管路可靠性试验验证方法

低温运载火箭管路具有种类多、跨度长、温区宽、安装边界复杂等特点,管路全部进行可靠性试验需耗费极大的资源.因此在小子样条件下如何开展管路可靠性试验验证就显得尤为突出.提出了一种针对高温、低温和长跨度管路的可靠性试验和试验件选取方法,该方法经过某型号管路可靠性试验验证,能够表征管路可靠性的真实性,具有较大的工程意义.     

低温液体运载火箭变形补偿量设计及试验方法

中国新一代运载火箭普遍采用无毒无污染的低温推进剂,当运载火箭在低温推进剂加注、增压的过程中会造成贮箱变形,需要管路系统和箭体结构设计合理的补偿量来适应。针对传统有限元分析计算效率低,提出一种补偿量设计的解析方法,获得结构在低温、压强和飞行载荷下的变形响应机理,实现贮箱在各类载荷下的变形量综合,并基于平面视觉测量原理进行试验验证。验证和对比结果表明,设计方法合理可行,精度能够满足运载火箭工程应用,为低温液体运载火箭的设计提供参考依据和理论支撑。     

助推器分离飞行姿态地面模拟控制与仿真分析

采用仿真分析与试验验证有机结合优化方法,提出一种助推器模拟件绕点圆周运动与转动飞行姿态控制技术,实现了助推器分离飞行姿态模拟控制,为大型助推器竖直分离回收系统性能考核提供方法。助推器分离飞行姿态地面模拟系统运动轨迹仿真结果与试验测量数据一致性较好,验证本飞行姿态模拟技术的可行性。该技术成功应用于新一代运载火箭助推器分离试验设计,可为未来重型运载火箭助推器分离回收技术研究提供指导。     

有关H－Ⅱ运载火箭的动力学课题研究

重点介绍有关Ｈ—Ⅱ运载火箭（以下简称Ｈ—Ⅱ）的一些动力学课题的研究状况。其中，重要的动力学课题有全箭振动、ＰＯＧＯ、防液体晃动、分离动力学试验、动力学环境试验等。针对这些动力学课题，日本有关部门已研究多年，既作了充分的地面试验，又进行了有效的工程应用研究，最终保证了Ｈ—Ⅱ的首次飞行成功。     

基于剪切阻尼的整星减振技术研究

卫星在运载火箭飞行过程中经历复杂的振动冲击环境,恶劣的动力学环境给卫星的使用寿命带来不利影响,甚至导致卫星失效和破坏.通过对粘弹性阻尼材料的吸能减振原理的研究,提出基于剪切阻尼的整星减振结构设计方案,针对模拟卫星、适配器及整星减振装置组合体结构开展数值仿真预示和试验验证工作,结果表明两者吻合较好,验证了基于剪切阻尼整星减振技术的有效性.     

星箭动力学分析中多动力子结构模型综合研究

利用模型抽取技术得到整流罩的物理质量刚度阵,将其进行缩聚变换并采用多子结构模型综合技术完成与双星模型的组合。与整流罩模态试验结果的一致性说明计算结果的正确和可信,为后续全箭的动特性计算和星箭载荷耦合分析奠定了基础。     

引射循环预冷回流低温贮箱流动与传热特性研究

运载火箭贮箱内部流动与传热特性与火箭息息相关,中国新一代运载火箭氧系统普遍采用引射循环预冷技术。介绍了低温动力系统引射循环预冷过程中低温贮箱内涉及到主要物理过程,采用基于自由界面追踪的VOF模型,研究了引射循环预冷回流低温贮箱内气液两相流动与传热特性。结果表明:地面状态循环回流气液两相流对贮箱内相分布、温度、压力和速度具有显著影响,并进一步讨论了引射循环预冷工程优化原则,为相关工程应用提供指导。