RBCC-RKT两级入轨飞行器起飞质量估算方法

针对液体火箭发动机真空比冲基本不变,火箭基循环组合发动机(RBCC)比冲随着飞行条件不断变化的特点,提出了将增广拉格朗日遗传算法优化第一级飞行弹道与传统液体火箭质量估算方法估算第二级起飞质量相结合,获得水平起飞两级入轨RBCC—RKT飞行器第一级起飞质量的估算方法,为总体方案初步设计论证提供参考。通过算例,分析了一级RBCC飞行器惰性质量比、最高动压,气动特性与起飞质量之间的关系。计算表明,降低RBCC飞行器惰性质量比、提高一级飞行器最大飞行动压、提高飞行器升阻比,都能有效地降低一级起飞质量。

超燃冲压发动机燃烧室新型热结构的优化设计

为了探寻超燃冲压发动机工程设计的方法,解决超燃冲压发动机燃烧室严峻的热防护问题,设计了一种基于碳化硅陶瓷基复合材料的复合结构形式的主动冷却结构方案;建立了超燃冲压发动机燃烧室热结构设计模型和燃烧室惰性质量估算模型;基于遗传算法,以热结构各层厚度、槽宽、肋宽和肋高为待优化参数,进行了单目标和多目标优化设计。以燃烧室惰性质量最小为目标进行优化设计后,惰性质量减少了21.7%,得到最小惰性质量下的热结构尺寸;以惰性质量最小、冷却液流量系数最低为目标进行优化设计后,得到了Pareto最优前沿及对应的热结构尺寸。

行星飞轮式滚珠丝杠惯容器设计与特性分析

为提高滚珠丝杠型惯容器的惯容系数与飞轮质量之比(惯-质比),提出了行星飞轮式滚珠丝杠惯容器设计方案。建立了惯容器力学模型,研究了惯容器各结构参数对飞轮惯-质比的影响规律,通过增加行星轮数量或厚度、减小销轴半径等提高行星轮自转惯量占飞轮总惯量比重的方法,有效提高了惯-质比;根据行星轮数量、厚度和销轴半径,计算得到最优的行星轮与外齿圈齿数比,令惯-质比达到最大。对比了行星飞轮和传统单飞轮惯容器的力学特性,表明在同等飞轮径向尺寸下,行星飞轮可获得更大惯-质比。最后通过试验,验证了理论分析的正确性。

气体分布板开孔结构对流化干燥滞留率的影响

滞留率是确定流化干燥死床点的重要参数。针对气体分布板开直孔和开斜孔的惰性粒子流化床干燥器,以洗衣粉悬浮液为对象,考查了进料量、惰性粒子直径、进风温度、静床高、进风速度以及物料初始浓度对干燥器滞留率的影响,分析了气体分布板开直孔和开斜孔时干燥器滞留率的大小,并以气体分布板开斜孔为例,测定了干燥器的生产能力与板开孔率之间的关系曲线。结果表明,滞留率随进料量和物料初始浓度的提高而增大,随惰性粒子直径、进风温度、静床高和进风速度的提高而减小;若将气体分布板的孔道由直孔改为斜孔,并在此基础上适当增加板的开孔率,可有效降低干燥器的滞留率,提高干燥器的生产能力。