火箭贮箱增压及连接器脱落动力控制系统设计

火箭贮箱增压及连接器脱落控制是保障火箭正常发射的重要环节,对火箭发射成败起着至关重要的作用。目前动力控制系统不具备独立的控制执行能力,存在功能模块零散、数据判读困难等缺点。针对以上不足之处,设计了全新的火箭贮箱增压及连接器脱落动力控制系统。该系统基于分布式控制架构和热备冗余工作机制,实现了远程控制模式,并增加了单点和急停控制功能。新系统具有更高的可靠性、安全性和自动化程度,为动力控制系统无人值守提供了有力的技术支撑。     

低温供气连接器脱落性能试验分析

低温供气连接器(以下简称"连接器")作为运载火箭箭地接口的关键设备,主要用于氢箱、氧箱射前增压及低温气瓶充气等功能,采用手动或半自动对接、自动脱落.连接器是否能够可靠脱落直接影响火箭的正常发射流程,甚至可能会造成任务的推迟或终止.根据之前发生的质量问题,开展了连接器脱落可靠性提升工作,并进行相应的试验验证和分析,为连接...     

阿瑞斯1火箭研制进展顺利

美国国家航空航天局(NASA)与航天联盟(United Space Alliance)的工程师和技术人员组成的阿瑞斯1工作小组,在肯尼迪航天中心成功进行了阿瑞斯1火箭滚动控制系统贮箱程序测试,该程序用于贮箱加注和处理。滚动控制系统在火箭起飞后利用几个推力器对火箭进行滚动控制,所采用的推力器设计与美空军MX洲际导弹上使用的系统相同。     

中心球锁式零秒脱落连接器的设计与应用

为了适应运载火箭推迟发射、再次补加,点火后紧急关机及中止发射推进剂泄出时对地面供气的需求,采用了中心球锁式零秒脱落连接器的技术方案。连接器可以在火箭点火起飞一定高度,确认发射流程不可逆时才完成分离、脱落,在此之前一直保持可靠对接、密封,并得到试验和实际使用验证。研究结果表明：中心球锁式零秒脱落连接器的设计及应用,可为类似产品的开发提供重要参考。     

典型低温连接器自动脱落对箭冲击载荷的研究

典型低温连接器(简称"连接器")主要用于向火箭加注与泄回液氢、液氧等超低温推进剂,采用手动或半自动对接、自动脱落.由于连接器通过高压气体驱动脱落,脱落过程会对箭体产生冲击载荷,如果冲击载荷过大,会造成箭上结构损伤或变形,导致发射推迟或任务失败.采用AMESim与ADAMS对连接器在常温及结冰两种状态下的自动脱落过程进行...     

运载火箭气液连接器锁紧及解锁方案技术探讨

气液连接器是运载火箭与地面气液管路间的关键接口设备,其工作是否可靠直接影响火箭正常发射流程.锁紧与解锁机构是连接器的关键部件,直接影响箭地接口连接和连接器脱落的可靠性.通过对国内外连接器的锁紧及解锁方案技术进行分析,总结现役连接器锁紧及解锁方案技术特点,为后续新研连接器锁紧及解锁机构提供参考.     

危险气体监测系统设计及特性

危险气体监测对火箭发射起着重要作用，在火箭燃料加注过程中，为保证安全，需对低温贮箱共底压力和氢浓度进行连续监测，叙述了低温贮箱共底的危险气体监测系统设计及性能测试方法，给出应用帝例和试验数据。     

液体火箭贮箱增压过程数值模拟研究

基于流体体积函数方法建立了N2O4贮箱的二维轴对称非稳态模型,对贮箱增压过程进行了数值模拟。通过模拟结果与火箭遥测数据的对比分析证明了模型建立的合理性。模拟结果显示,贮箱内外壁面温度接近,气枕顶部温度较高。将增压消能器等效处理为I、II两种结构。对于结构I,在飞行末期整个气枕存在明显的轴向温度分层,而结构II与I相比,贮箱顶部壁面附近的温度明显低于结构I的温度,且增压气体对液面没有明显冲击作用,在设计增压消能器时宜选结构II。     

液体火箭液氧贮箱增压与结构耦合分析

一部分增压气体带入的能量通过与壁面热交换传递给贮箱壁面,传热过程快慢与增压气体流场和贮箱结构密切相关,而贮箱增压计算与结构设计分开进行,造成设计过程繁琐且周期较长,因此贮箱增压与结构耦合分析对于贮箱的设计具有重要意义。从现有文献来看,研究人员主要采用零维整体模型与一维分层模型分析增压过程,但以上两种模型仍存在不能展示箱内物理量的径向及局部分布等缺点,造成增压计算与结构耦合分析难以开展,计算流体力学技术将弥补这方面的不足。本文基于VOF（Volume of Fluid）方法建立了液氧贮箱的二维轴对称非稳态模型,对贮箱增压过程进行了数值模拟,固壁区的传热采用热阻试算法计算,通过与贮箱遥测数据进行比对,验证了模型的正确性。模型计算得到了气枕压力、和贮箱壁面温度的变化规律,并对壁面厚度和温度、增压气体温度和流量及其之间的作用规律进行了优化分析,结果显示增压气体温度、流量、壁面温度与厚度有强烈的耦合关系,结论可为贮箱结构设计提供理论依据。     

法尔肯-9火箭完成第2次贮箱加注试验

2010年4月16日,美国空间探索技术公司(SpaceX)再次对法尔肯-9火箭进行了贮箱加注试验,以验证新的软木绝热层在推进剂加注和泄出过程中的性能。此前,技术人员曾在2010年2月底对法尔肯-9火箭贮箱进行加注试验时,发现有大块的绝热层在液氧排空后从火箭上脱落的现象。     

液体运载火箭启动过程气枕压力变化分析

以氦气瓶贮气闭式控制增压系统启动过程气枕压力变化规律为研究对象,讨论了增压系统响应时间、不同初始气枕容积、不同发动机流量启动加速性对启动过程气枕最小压力的影响。分析结果表明:对于大中型液体运载火箭,如能有效控制增压系统响应时间,使用较小的初始气枕容积即可保证启动过程发动机入口压力要求及贮箱载荷条件要求,可有效提高箭体结构效率。     

液体运载火箭交叉输送总体参数研究

交叉输送是指飞行中将一个贮箱内推进剂输送到另一个贮箱内的技术,它能提高液体捆绑火箭运载能力和可靠性。以某重型火箭为对象,对交叉输送总体参数进行了研究,包括运载能力贡献、输送能源、增压、出流参数以及晃动特性。研究表明:助推-芯级宜采用重力输送方式,此时助推-助推贮箱间推进剂晃动周期约30 s,初始液位差将缓慢地达到平衡,对火箭总体运动无影响。     

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。     

自适应起飞脱落的支撑式插拔连接器系统

介绍一种自适应起飞脱落的支撑式插拔连接器系统,由可供气带载分离的气路插拔组合连接器及可自适应运动位置调整的支撑装置组成。该插拔连接器系统具有脱落时与箭上接口无机械解锁动作,脱落可靠性高等特点。研究表明:其平衡式接头能够降低连接器对接脱落时的供气分离力,支撑装置可实现连接器对接及脱落前后的上下、水平随动和滚转及一定角度的俯仰调整功能。     

助推器氧箱异型结构对增压影响的研究

空间站工程载人火箭发射目标飞行器的运载能力需求增加,为了提高运载能力,在助推器外形不变的情况下,氧化剂箱前底由椭球底改进为圆锥形底,并伸入头锥内部以充分利用头锥内部空间.针对助推器氧箱的异型结构,采用系统仿真的方法对增压方案进行改进分析,评估改进结构对增压能力的影响.研究表明,氧箱内单层管路中增压气体与液体推进剂换热效...     

多管火箭炮地面发射控制装置

为了满足多管火箭炮能够发射无控火箭弹、制导火箭弹等多种型号火箭弹的要求,提出了一种基于TMS320F2812型DSP为核心的多管火箭炮地面发射控制装置。研究了其功能和系统方案,重点对硬件中的弹种检测、状态监测电路、无控火箭弹发射点火电路等关键技术进行详细说明,并进行了系统软件设计。在实际的试验中,该系统能够安全可靠地完成多种型号火箭弹的发射任务,实现了火箭炮地面发射控制装置的智能化和多功能化。     

某箱式多管火箭炮自动装填装置设计

文中以某箱式多管火箭炮为结构基础，设计了一套火箭弹自动装填装置，该装置利用电液比例阀及两个行程开关进行液压缸二次制动定位控制，从而获得了装填运发箱的高精度开环位置控制，并最终实现了箱式火箭炮的自动装填，同时大大提高了装填速度、且具有运行平稳以及能够抵抗振动和摇摆等特点。     

CZ-3A运载火箭

介绍了长征三号甲运载火箭的结构和总体性能。ＣＺ－３Ａ是中国运载火箭技术研究院研制的１种液体运载火箭,它采用了多项新技术,特别是大推车氢氧发动机,四轴平台,冷氦加温增压,氢能源气动机伺服机构等４项重大新技术。     

基于虚拟仿真的火箭武器系统决策分析法

针对传统武器专家系统缺少动态预测功能和机理性解释的问题,提出基于虚拟样机仿真的多管火箭武器专家系统集成框架,建立仿真模型,对多管火箭武器发射系统性能进行没有伺服系统控制、全过程控制和间断性控制3种控制方式的仿真分析,并通过实例进行演算。结果表明：该模型是可行、有效的,可为解决武器系统分析提供一种有效、直观的新途径。