重型火箭无人值守箭地气液连接技术研究

火箭的箭地气液连接方式对于火箭发射无人值守程度有重要的影响,并关系到火箭发射的可靠性和安全性。通过对重型火箭的气液连接技术的调研分析,结合中国的重型火箭特点、三垂测发模式以及射前流程,总结了重型火箭对无人值守箭地气液连接系统的设计需求。按照集中化、组合化和自动化的原则,对中国重型火箭箭地气液接口的总体方案进行了技术分析,结合中国气液连接器自动对接和零秒脱落两类技术的研究现状,提出了满足中国重型火箭无人值守需求的箭地气液连接方案。

数控机床的现场数据实时采集和监视系统的研究

生产现场信息的实时采集、传输、处理和分析是现代制造企业进行快速决策与响应的基础,但常常因数控机床的多样性、异构性以及数控系统不开放,使得企业难以实时采集数控机床的现场数据。针对这一问题,研究了对数控机床现场数据采集的2种方法,比较了2种采集方法的优缺点,最后详细介绍了基于OPC技术和外接PLC的采集方法,该方法通过获取数控机床电气电路的相关信号实现了对数控机床加工状态的实时采集。

运载火箭发射场工作流程优化探析

CZ-2C和CZ-3A系列运载火箭均采用＂一平两垂＂的测试发射方式（水平运输、垂直总装、垂直测试）,火箭水平状态的测试工作主要在出厂前完成,进入发射场后主要的测试工作在发射区完成,在技术区只进行火箭状态的恢复及单元仪器的测试工作。这与目前国外主流运载火箭的测试发射模式（见表1）相比有着不小的区别。

推进剂贮箱箱底密封外焊罩结构设计及焊接热效应实验研究

为对运载火箭推进剂贮箱箱底传感器及阀门管路与贮箱箱底法兰的密封面实现备保密封,提出一种密封外焊罩结构。并针对箱底传感器对于外焊罩焊接热效应承受能力较低的风险,开展外焊罩焊接热效应摸底实验,制定焊接过程的散热方案,确定焊接时间、焊接时间间隔等工艺参数,以期为后续传感器外焊罩箭上焊接提供技术支持。

运载火箭发射场无人值守加注发射技术研究

针对我国火箭在发射场射前操作项目多、保障人员多的问题,分析了国内外火箭发射场无人值守加注发射的现状。结合火箭射前状态,从火箭系统、地面测发控系统和发射场系统等方面提出了无人值守加注发射总体方案,通过火箭状态远程监测及故障处理技术、连接器零秒脱落技术、箭地接口组合连接技术、连接器自动对接技术和火工品自动短路保护与解保技术等关键技术研究,可提高人员和产品的安全性,为后续我国火箭实现无人值守加注发射提供参考。

运载火箭气液组合连接器动态自动对接技术

为实现未来重型运载火箭地面组合连接器与箭上接口的自动对接,提高发射准备流程安全性、可靠性,降低人员保障要求,开展了组合连接器自动对接的技术研究及总体策略分析,提出了由检测、智能控制、位姿调整系统组成的技术方案及非接触式检测+主动位姿调整+被动随动的自动对接策略,并开展了组合连接器自动对接试验系统研制,进行了组合连接器自动对接、低温加注、自动分离等全流程试验验证工作。结果表明:自动对接装置检测、智能控制、位姿调整等各项功能正常,自动对接策略准确、可行,解决了大载荷组合连接器在箭上接口大范围、高速运动条件下的自动对接难题,综合跟踪范围达±600 mm,综合跟踪速度达500 mm/s,各综合工况下完成自动对接时间约为3~5 min。

中国运载火箭测试发射模式发展思路研究

运载火箭的测试发射模式对火箭和发射场总体方案起着重要作用,目前各国常用的测发模式主要有一平两垂、三垂和三平模式。研究和总结国内外运载火箭测发模式及其特点,从任务适应性、环境适应性、可靠性和安全性、经济性这4个指标中细化出13项影响因素,在此基础上开展了3种测发模式影响因素对比分析。结合我国发射场环境地质条件和现有建设条件,提出一种运载火箭测发模式定量分析方法,完成了我国小型、中型、大型及重型运载火箭在现有4个发射场最优测发模式分析,为我国运载火箭未来测发模式发展提供重要参考。

中国运载火箭地面系统发展方向研究

地面系统用于支持和保障火箭的发射与试验,对火箭的使用性能、发射能力、发射场配置及工作流程等有重要的影响。调研了国外运载火箭地面系统发展现状,总结了国外运载火箭地面系统发展趋势。从快速发射、简易发射、安全发射、自动发射和通用发射等方面提出了地面系统发展思路和主要关键技术,为我国后续运载火箭地面系统发展提供参考。

玻璃纤维增强复合板在水中冲击载荷下的响应与破坏研究

采用水中冲击加载装置,结合数字图像相关方法,对玻璃纤维板进行了冲击加载实验研究,获得了靶板的实时离面位移场,分析了靶板的动态响应特点与永久破坏模式。结果表明,玻璃纤维增强复合材料板受载后,变形由约束边界向中心呈环形扩展,由于纤维板的内部层裂损伤,纤维板中心部位出现显著的变形震荡现象;在3种冲击强度下,纤维板呈现出两种典型的毁伤模式,即约束边界基体层裂与边界剪切撕裂。

基于数字孪生的火箭起飞安全系统设计

为解决射前火箭起飞安全性分析与控制的及时性和准确性问题,提出一种基于数字孪生的火箭起飞安全系统设计方案。该系统采用数字化仿真、多源模型处理等技术完成虚拟仿真场景的构建。系统的数据采集模块对火箭、地面设备等产品的实时信息进行采集,完成火箭起飞场景数字孪生体的演化。采用数字化仿真技术,实现火箭起飞过程仿真、干涉检查和安全性分析。同时,系统根据仿真结果对火箭姿态进行优化和控制。为保证火箭起飞安全系统的正确性,采用火箭起飞过程中的真实数据,对系统模型进行不断评估和修正。该系统提高了火箭发射的可靠性,为火箭安全起飞提供了保障。

液体运载火箭推进剂加注对瞄准结果影响分析

目前中国液体运载火箭一般采用地面光学瞄准方法来精确测量其惯性器件的初始方位,为了避免推进剂加注、全箭不水平度变化等可能导致的火箭初始方位改变,射前需要进行多次瞄准操作并逐次修正,占用大量的射前准备时间。针对该问题,采用理论分析和实际测试的方法,根据光学平瞄和斜瞄两种瞄准方式的火箭瞄准数据,分析了推进剂加注前后瞄准数据的变化情况,对于近距离平瞄方式加注前后火箭初始方位角最大变化21″,远小于瞄准偏差允许范围。基于分析结论,提出取消近距离平瞄火箭推进剂加注后瞄准操作、简化发射流程的建议,为无人值守发射的实现奠定基础。