航天发射场液压系统油液温升过高原因分析及对策研究

针对航天发射场液压系统油液温升过高的问题,结合某航天发射场环境因素和测试厂房设备的使用特点分析了原因,通过分析对温升过高问题进行了故障定位,并复现了故障情况,最后针对问题原因研究了防范对策及处理措施。研究表明:液压系统长时间高负荷运行,溢流阀处高压溢流过多,且油液冷却不足造成了液压系统温升过高。

航天发射场供气系统健康管理技术

针对新一代航天发射场采用全新的在线供气模式,难以有效评估单样本设备健康状态的问题,提出一种基于隐马尔可夫的设备健康状态管理与预测方法。首先,利用设备监测数据构建隐马尔可夫健康状态评估模型,通过对不同观测序列与不同观测次数下的预测准确率进行仿真,确定出最优的模型参数;其次,把实时数据代入模型,根据模型的计算结果取最小值,从而判断出设备的健康状态;最后,将当前数据与历史数据进行拟合,预测出系统的安全可靠寿命。经实际检验,该方法有效解决了单样本多状态设备的健康评估。

紫外荧光法测定航天煤油硫含量的影响因素研究

系统地研究了紫外荧光法各参数对航天煤油硫含量测试结果的影响,分析了硫信号积分值随进样速率、进样量、负高压、裂解氧流量、氩气流量、进口氧流量和裂解温度的变化规律,得到了最佳测试条件。结果表明:进样速率、裂解氧流量、氩气流量、负高压是紫外荧光法精确测定硫含量的主要影响因素;最佳进样速率和最佳氩气流量会受航天煤油热裂解反应的影响,最佳裂解氧流量与进样速率有关,负高压范围由基线噪声情况确定,最佳进样量可根据负高压对最小进样量的影响来确定。本研究为紫外荧光法准确、高效地测定航天煤油硫含量提供了测试参数参考,也给探究最佳测试条件提供了试验方法。

我国航天发射场危险源分析与应用

针对航天发射场危险源管理现状,借鉴一般安全分析方法的基础上,通过分析发射场内的危险源特性,建立适宜的危险源辨识评价方法,提出危险源辨识评价分析过程可按照“发射场系统分析、危险源确认、危险源评估、风险表征”4个步骤进行,讨论了发射场危险源的定性、定量评价方法,确定了发射场内重大危险源推进剂贮存库和高压气瓶库的评定标准,并进行了危险源的量化表征。发射场风险评估方法和管理体系的建立,对于科学评价发射场危险源、制定有效的风险防控措施具有重要意义。

航天发射系统运行安全性评估研究进展与挑战

航天发射作为人类太空活动最为基础和最为重要的环节之一,是评判一个国家综合国力的重要指标,而航天发射系统运行安全性评估作为现代航天发射控制指挥与决策系统的核心,是保证航天发射安全运行的基础.首先,本文概述了现代航天发射系统,简要回顾了系统安全性研究发展历程,阐述了航天发射系统运行安全性评估的内涵.其次,通过综述航天发射系统运行故障检测与诊断、异常运行工况识别、运行过程安全分析与预测、安全性动态评估技术等方面的研究现状的基础上,总结出了航天发射系统运行安全性评估面临着系统极度复杂、决策风险性极大、先验信息少以及评估结果要求高准确性与实时性等方面的挑战.最后,本文对航天发射系统运行安全性评估有待研究的基础前沿问题进行了思考.

海南发射场发射塔架表面涂层体系遴选研究

4~#配套体系的聚氨酯面漆应用在海南某发射塔架钢构件的时候附着力很差。在手工作用力下,聚氨酯面漆和氟碳面漆可以被大面积撕开剥落。问题出现后,仍在厂内的钢构件停止涂装,需要进行新配套体系的遴选;已经在发射塔架安装固定的钢构件无法返厂进行涂装施工,需要寻找适合现场条件的涂装工艺。采用划格法和拉开法,研究了不同配套体系的附着力,结果表明,厂内适宜采用1~#配套体系进行底、中、面漆的全部重涂。施工现场在手工处理掉不合格面漆,露出4~#配套体系中间漆后,直接覆涂1~#配套体系面漆的工艺比增加一层1~#配套体系中间漆再涂装1~#配套体系面漆的涂层附着力更大。4~#配套体系的聚氨酯面漆自身质量问题是附着力差的主要原因。

滨海发射场低温管路法兰连接螺栓环境腐蚀断裂失效机理

针对滨海发射场用于低温管路法兰连接的高强度螺栓的环境腐蚀断裂问题进行失效机理分析。结合螺栓所处“高温、高湿、高盐雾”环境及低温高压工况,讨论分析了盐雾腐蚀、应力作用、微观形貌、化学成分及硬度等影响因素。结果表明,螺栓显微硬度均值(108HRB)超标,材质中C、S、Cr含量异常,螺栓实际受力达到许用应力的60%以上,微观组织裂纹均为典型的应力腐蚀裂纹。在海南“三高”海洋腐蚀环境影响下,耐腐蚀性能较差的螺栓在热应力作用下萌生裂纹,产生应力腐蚀,在热应力和拉应力的作用下进行扩展,发生应力腐蚀开裂,螺栓延迟脆性断裂导致失效。最后,针对螺栓应力腐蚀机理,提出了相应的改进措施。

滨海发射场电子电气设备腐蚀防护应用进展

针对海洋大气环境中滨海航天发射场电子电气设备腐蚀防护的应用需求,结合电子电气设备所处的湿热、霉菌、盐雾环境,介绍了电子电路涂层防护技术和电子设备环境控制保护技术及其应用。传统的三防漆(胶)涂覆防护技术是常规电子电路防护技术,纳米涂层防护体系适用于高端关键电子设备的防护;内循环盐雾控制技术通常应用于防护要求高、设备数量多且较为密封的工作间,气相缓蚀剂适用于密闭小空间内电子电气防腐蚀。最后,针对滨海发射场电子电气设备腐蚀防护的实际应用,提出进行典型电子电气设备的可靠性与寿命评价的建议。

阀门内漏声发射检测传感器布局的试验研究

为研究传感器布局对阀门内漏声发射检测效果的影响,搭建了阀门内漏声发射检测试验平台。将三只相同参数的声发射传感器分别安装在阀门上游、本体和下游,并在不同的泄漏率工况下同时采集泄漏声发射信号。采用小波包分解重构、提取信号平均能量均方根(RMS)和线性拟合等方法,对采集信号进行特征提取分析。提取结果表明,三个位置传感器输出信号幅值随泄漏率的变化均接近线性关系。其中:安装在阀门下游处的声发射传感器输出信号能量更加集中,且幅值随泄漏率变化的线性度最好;安装在阀门上游处的声发射传感器输出信号幅值随泄漏率变化的线性度最差。在已有研究基础上,通过试验对比阀门上游、本体和下游传感器所测数据。试验结果表明,将传感器安装在下游靠近阀门处,可有效提高阀门内漏率声发射检测精度,并为预估阀门剩余寿命提供依据。

湿热盐雾大气环境印制电路板防护棚下试验研究

目的 试验研究不同防护工艺的印制电路板在湿热盐雾大气环境下的适应性。方法 结合无防护试件,在严苛的濒海棚下环境开展4种印制电路板防护工艺的暴露试验,通过观察电路板外观,测量计算绝缘电阻、介质耐压、品质因数,以及扫描电镜、能谱分析等技术手段评价印制电路板防护工艺的性能。结果 濒海棚下环境中,无防护印制电路板腐蚀严重,电气性能显著下降。改性硅、有机硅三防漆防护的印制电路板在整个试验周期内腐蚀程度轻微,电气性能较好,表面涂层仅存在轻微起泡现象。丙烯酸三防漆防护印制电路板防护性能不稳定,印制电路板出现腐蚀现象,品质因数总体低于改性硅、有机硅三防漆防护。聚氨酯三防漆防护印制电路板在电气测试性能中表现良好,但涂层出现太多破损、起泡等缺陷,铜导线出现异常生锈现象。在介质耐压测试中,多周期呈现击穿状态。结论 在濒海区域棚下湿热盐雾环境中,涂覆有机硅、改性硅三防漆的印制电路板防护状态最好,可优先选择作为防护手段。

液氢槽车不锈钢管道开裂失效分析

为找出液氢槽车不锈钢管道开裂原因,从宏微观形貌、化学成分、腐蚀产物、金相组织对裂纹及其断面进行了分析。结果表明:法兰基材碳化物含量过高,且焊缝返修使得热影响区重复受热,致使碳化物沿晶界大量析出,导致材料耐晶间腐蚀能力下降,在氯离子和应力作用下发生脆性延迟断裂。建议从设计、选材、施工、表面改性、监测等方面对不锈钢焊缝热影响区应力腐蚀进行预防。

2507双相不锈钢南海大气腐蚀行为研究

采用失重法、腐蚀形貌观察和产物组成分析、电化学测试和微区电化学扫描等手段,研究了2507双相不锈钢在南海大气环境下暴露不同周期后的腐蚀行为。结果显示随着暴露时间的延长,2507双相不锈钢的年平均腐蚀速率几乎没有变化,点蚀数量和深度明显增大;击穿电位负移,钝化电流增大;Kelvin表面电位起伏越来越明显,且ΔE KP逐渐增大;点蚀坑周围的Ni、Mo、Mn、Cr元素聚集,坑内Si、O元素聚集。这表明2507双相不锈钢随着暴露时间的延长腐蚀加剧,腐蚀特征以点蚀为主,点蚀坑周围由于钝化膜修复过程中Ni、Mo、Mn、Cr元素形成氧化物或氢氧化物而聚集,点蚀坑内部没有Ni、Cr的氧化物,导致钝化膜无法完整修复,使试样耐腐蚀性能下降。

濒海环境钢质紧固件防腐技术试验对比研究

目的针对某濒南海大型工程钢质紧固件腐蚀严重的问题,通过试验研究对比钢质紧固件的腐蚀防护技术。方法分别在钢质紧固件表面制备防护层膜,通过现场挂样试验和实验室环境模拟加速试验研究不同涂层的腐蚀行为,并采用电化学试验研究不同涂层在模拟条件下的失效机理。结果对现场试验、实验室加速试验和电化学阻抗测试数据进行分析,不同涂层紧固件的防腐效果排序为复合涂层>锌铝涂层>粉末渗锌≈热浸镀锌>电镀锌>氧化膜层保护。结论通过试验对比评价了紧固件6种表面处理技术的防腐性能,为濒海设备使用的紧固件防腐措施的选择提供了理论依据和技术支撑。

氮气强制对流消除煤油温度分层及其液氮降温系统分析

为找到煤油贮罐降温后的温度分层原因,通过分析煤油贮罐不同深度的温度,结合管道布置走向,发现煤油降温流动过程中存在上部滞流区,导致煤油贮罐形成上部热煤油和下部冷煤油分层。采用鼓泡与泵回流两种方式进行对比试验,结果表明鼓泡能较好消除煤油贮罐在垂直方向上的温度不均,泵回流方式无明显效果。为准确预估降温后的煤油温度,采用不同调温方式进行多次试验,构建了煤油调温目标温度计算模型,作为煤油降温停止的判断准则。鼓泡方法和调温模型已成功应用于天舟一号发射任务,有效保障了煤油推进剂的温度品质。

比例控制回路压力补偿分析

针对带压力补偿功能的比例控制回路中传统单级补偿阀弹簧可调性差引发流量控制方式单一的问题,研究一种基于变压差压力补偿原理的比例控制手段。以一种带新型变压差压力补偿单元的马达控制回路为研究对象,针对控制回路进行仿真,获取仿真环境下比例控制阀流量及压力的变化规律,揭示负载发生变化时,带变压差压力补偿单元的比例阀控制回路系统的抗干扰特性和调速机制。最后比对实验结果并对仿真模型的正确性进行验证。结果表明:研究的变压差压力补偿回路相比传统单级压力补偿回路性能更优,可通过调节压力补偿阀先导元件的设定值使比例控制回路拥有更大的流量调节范围。

南海大气环境下304不锈钢的点蚀特性研究

目的研究南海大气环境中服役的304不锈钢的点蚀原因与机理。方法以不同暴露周期的304不锈钢试样为研究对象,采用动电位极化、电化学交流阻抗谱、扫描电镜和Kelvin探针技术对其进行分析研究。结果随着暴露时间的延长,304不锈钢表面的点蚀坑数量和深度均逐渐增加,其极化曲线中,钝化区间缩短,点蚀电位负移,阳极极化曲线斜率明显减小,并出现反复再钝化现象,钝化曲线逐渐消失,同时阻抗测试中的膜层电阻越来越小。SEM分析表明,304不锈钢暴露初期出现不连续的点蚀,点蚀坑向纵深发展,暴露后期出现点蚀群,局部有多个点蚀坑连成一片形成溃疡状的腐蚀表面,同时随暴露时间的延长,扫描试样微区的Kelvin表面电位不均匀性逐渐增强。结论 304不锈钢试样的耐蚀能力随暴露时间的增加而不断下降,点蚀现象不断增加。暴露初期,点蚀坑主要向纵深发展;暴露后期,点蚀坑的宽度达到一定程度后,本体溶液向坑内迁移,稀释了坑内溶液的酸度,点蚀坑向纵深和横向同时发展。

Mg和RE对电弧喷涂Zn-Al合金涂层耐腐蚀性能的影响

为了探究在ZnAl合金涂层中加入Mg、RE元素后对其耐腐蚀性能的影响,采用中性盐雾试验对电弧喷涂ZnAl合金涂层和ZnAlMgRE多元合金涂层进行了耐腐蚀性能研究,通过SEM/EDS和XRD对涂层腐蚀前后的结构和组成进行了分析,采用交流阻抗研究了腐蚀电化学机制。结果表明:Zn Al涂层和Zn Al MgRE涂层孔隙率分别为4.2%和3.6%,后者的孔隙率更低;经不同周期中性盐雾试验后,Zn Al MgRE涂层表面生成难溶的Mg、Al尖晶石型产物,电化学阻抗谱表明其具有更好的耐盐雾腐蚀性能。ZnAl合金中Mg的加入与Al共同使涂层在盐雾试验中形成难溶于水的腐蚀产物,通过阻碍Zn腐蚀产物的流失,最终形成致密的腐蚀产物层,提升自封闭效果;RE元素的加入细化了涂层组织,并使其更加致密。二者共同促使涂层及腐蚀产物层对腐蚀介质向基体中的渗透形成阻碍作用,进而达到更好的耐腐蚀效果。

钝化膜完整性对不锈钢海洋大气腐蚀的影响及其质检方法

从表面粗糙度、变形及划伤,异质污染和热加工等方面,介绍了典型加工工艺对不锈钢表面钝化膜完整性及其海洋大气环境中腐蚀行为的影响;对比了目前国内外标准中关于不锈钢表面钝化膜完整性质量检测方法尤其是适用于工程现场的质检方法;最后,对不锈钢表面钝化膜的研究方向进行了展望。

介孔分子筛纳米微容器装载缓蚀剂对环氧涂层防腐蚀性能的影响

目的研究添加装载缓蚀剂的介孔分子筛对环氧涂层防腐蚀性能的影响。方法通过浸渍法分别添加有机缓蚀剂葡萄糖酸锌和无机缓蚀剂硝酸铈对介孔分子筛MCM-41改性获得缓蚀颗粒,将缓蚀颗粒与环氧涂层混合获得具有自修复功能的复合环氧涂层。通过中性盐雾试验、电化学交流阻抗谱和局部电化学交流阻抗谱测试,评价了复合环氧涂层的防腐蚀性能,并通过光学显微镜对腐蚀后形貌进行了观察。结果当缓蚀颗粒含量为5%时,浸泡50 d后,环氧清漆的涂层电阻从9.93×10^4Ω降至3.71×10^4Ω,而铈改性复合涂层的电阻从2.33×10^5Ω降至1.06×10^5Ω,其变化趋势更稳定且阻抗值更大,有机锌盐改性复合涂层在浸泡后的起泡现象也得到了明显改善。缓蚀颗粒含量较多(10%)时,复合涂层中的微孔缺陷含量增高,同时引起渗透压的改变,使得腐蚀介质更易渗透至金属基体表面,加速腐蚀的发生。在带缺陷涂层中,两种改性涂层缺陷周围测得的阻抗值呈现先减小后增大的趋势,涂层均出现自修复现象。结论适量装载缓蚀剂介孔分子筛颗粒的加入,有效地提高了环氧涂层的防腐蚀性能。Zn^2+/Ce^3+在缺陷处形成难溶化合物阻碍腐蚀反应是提高涂层防腐蚀能力的主要原因。

基于网络演算的网络故障检测方法

在计算机网络系统中,由于存在外界攻击,设备寿命有限等原因,网络设备不可避免地会发生故障.本文提出了一种基于网络演算的故障检测方法,并证明了该方法能在确定的时延范围内检测出网络中节点发生故障及恢复正常的时间,以及节点的故障种类.在仿真算例上测试发现,本文的方法能及时检测出节点故障和正常的时间,且检测的平均准确率比当前常用的基于LSTM的方法高很多.