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     

液体推进剂贮箱的防晃设计

进行液体推进剂贮箱的防晃设计是解决充液航天飞行器由于液体晃动而产生的动力不稳定问题的主要技术途径。文中讨论了贮箱防晃设计的两类主要方法－液体晃动的结构控制和阻尼控制的防晃机理、防晃特性描述方法、结构实现途径及适用性，并提出了一些在防晃设计中应进一步研究的问题。     

圆环形贮箱的晃动力学

本文研究了用于最小长度轨道转移飞行器圆环形液氧贮箱1/4缩比模型的流体晃动力学。比较了在1g重力加速度下从实验和分析得出的晃动模态的等效力学模型。介绍了用防晃板减小晃动力的测量,并导出了贮箱内装有防晃板时晃动模态的等效力学模型。用数字频谱分析给出了测量晃动动力的有效方法。叙述了在晃动运动中观察到的非线性效应。     

速率陀螺在运载火箭上的应用及冗余方式

针对速率陀螺在运载火箭上的应用以及冗余方式进行了介绍,从速率陀螺的应用原理、冗余方式两方面进行了总结与归纳.针对CZ-2F双冗余速率陀螺方案,给出了姿控网络设计频域曲线及时域仿真结果,仿真结果表明,考虑单个速率陀螺故障下进行姿控系统设计,保证具有足够的稳定裕度,可以实现火箭在故障下的稳定飞行.     

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。     

可重复使用跨大气层飞行器多学科设计优化中姿控子系统的建模与仿真

在对可重复使用跨大气层飞行器(RTAV)进行多学科设计优化(MDO)的过程中,对RTAV姿控子系统的时域仿真是姿控子系统设计和飞行稳定性分析的重要手段。对某RTAV的MDO过程中姿控子系统的Simulink建模与三通道综合时域仿真的方法进行了研究。从理论上分析了建模、仿真过程中遇到的代数循环问题,并针对问题特点提出了解决方案。     

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。     

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。     

航天飞机外贮箱减重

航天飞机外贮箱减重计划是在1975年10月着手进行的,当时计划减轻外贮箱重量2560磅。到1979年1月,规定外贮箱重量要减轻6000磅。为减轻外贮箱重量拟采用如下措施:独特的安全因素估算方法、设计最佳化和把大的设计余量减小。今后进一步改进性能主要致力于如下几个方面的研究工作:1.外贮箱后底盖处用的改进型热防护系统;2.推进剂管理系统的改进;3.今后大量使用复合结构材料;4.采用内置电缆从而消除电缆槽;5.根据飞行试验结果取消液氧箱中的防晃隔板。     

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     

装配过盈量对某枪弹底火感度的影响

研究了某枪弹底火以不同过盈量压入药筒后的撞击感度变化情况，基本明确了装配过盈量对底火感度的影响趋势。     

导爆管雷管延期体结构改进

本文主要介绍了索式延期体的纺织方法，其秒量与铅结构延期体秒量的精度对比，并探讨改进的目的和意义。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道多目标优化设计

本文应用最优化理论和方法对尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹形结构进行了全弹道多目标优化设计.首先从装药结构和弹形结构计算出发,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹的内弹道、外弹道(含空气动力)、终点弹道计算模型,然后应用三种不同类型的优化方法对火药弧厚、装药质量、弹头长径比、弹芯直径、弹体圆柱部长径比五个设计变量进行了多目标优化设计,得到了比较满意的结果.     

混合稀土加入量对A356合金组织及性能的影响研究

研究了混合稀土加入量的不同对Al-Si合金A35 6力学性能的影响 ,运用金相显微镜和扫描电镜对其微观组织进行了观察与分析。结果表明 :稀土变质可有效地促进初生α相的粒状化 ,提高Al-Si合金的力学性能 ,不同的加入量对A35 6共晶组织粒状化的作用是不同的 ,混合稀土的最佳加入量应在 0 .2 %左右 ,同时 ,应严格控制其它工艺参数。     

装调误差对滚仰式导引头视轴指向的影响分析

研究了装调误差对导引头视轴指向精度的影响。针对滚仰式导引头的结构特点,对位标器的主要装调误差进行了分类。利用坐标变换和空间几何关系,得到了导引头视轴指向误差和装调误差的函数关系。仿真结果表明视轴的指向误差与指向位置和框架角位置都有关联。所得结果对导引头的指标分解具有重要的参考价值。     

弹上线束电磁兼容仿真研究

导弹电磁兼容已经成为导弹现代设计中必须考虑的问题,尤其是弹上复杂线束在导弹电磁兼容问题中占有重要地位。文中以某型号导弹为背景,基于CableMod软件平台,采用仿真预测试的方法研究导弹电磁兼容问题,讨论了如何建立适用于仿真的导弹结构模型与电气模型,并对导弹内复杂线束间的串扰,以及弹体对线束产生辐射的影响进行了仿真和分析。仿真结果表明,线束内电源线与信号线分开敷设,且双绞屏蔽后相互串扰明显降低,并提出使用弹壁电缆套管代替U型电缆罩,能避免因缝隙产生的电磁泄露,抑制电磁辐射,有助于通过电磁兼容测试。     

固连接异形侵彻体最小内外径比的确定

根据两阶段空腔膨胀理论建立的杆侵彻弹坑形成模型,建立了固连接异形侵彻体最小内外径比的表达式。通过计算得出了火炮初速范围内固连接异形侵彻体的最小内外径比随撞击速度的变化规律。结果发现内外径比为0．5时前端杆开的坑径不足以使后端管不受干扰地进入。而增加到0．6时便能满足要求。     

脉冲推力器用烟火型装药燃烧性能研究

采用光纤测速方法,研究了脉冲推力器用烟火型装药药剂配比和装药密度对燃速的影响。通过密闭爆发器,测试了药剂的燃速压强指数。结果表明,不同配比的药剂虽然初期燃速不同,但后期燃速趋于相同;随着装药密度增大,燃速先增加、后减少;在装药密度1.45 g/cm³时燃速最高,可达到800 m/s. 在所测试压强范围内,烟火型药剂的压强指数为0.736 4,说明该烟火型装药药剂在一定压强范围内可稳定工作,能够实现脉冲推力要求。     

初速跳动对班组武器引信定位精度的影响

通过对班组武器杀伤榴弹的外弹道计算，得到外弹道参数的相互关系，根据初速变化对榴弹起爆位置的影响，分析了班组武器上采用计时引信和计转数引信两种不同方式引信的定位误差，探讨了提高班组武器杀伤效果的途径。