预制体结构对C/C喷管出口锥材料力学性能的影响

设计了3种用于制备喷管用C/C出口锥材料的炭纤维增强预制体,即炭布铺层骨架(P型预制体)、炭布叠层原位针刺骨架(N型预制体)、炭纤维整体编织骨架(B型预制体),并对比研究了预制体结构对C/C出口锥材料力学性能的影响。结果表明,对同密度水平的C/C出口锥,用P型预制体制备的C/C材料的层剪强度最低,N型预制体制备的材料的层剪强度最高,B型预制体制备的材料的层剪强度居中。3种预制体制备的C/C材料的高温弯曲性能差别不大,N型预制体结构更适合于C/C出口锥材料的制备成型。

喷管炭-炭材料出口锥预制体技术

介绍了喷管炭/炭材料出口锥(CCEC)预制体结构的设计原则、3种预制体成型技术,并简要讨论了预制体结构对炭/炭出口锥材料性能的影响。预制体结构设计须依据喷管工作条件,满足性能稳定、结构稳定、工艺易实现性原则;三维结构和非织造结构比二维结构预制体纤维含量高、性能更优,适合喷管出口锥的预制成型;预制体的结构均匀性、纤维含量是影响CCEC烧蚀性能的关键参数;可通过建立CCCs宏观力学性能与预制体细观结构参数之间的模型预测其结构性能。

增强体结构对炭/炭出口锥材料热性能的影响

研究了三种增强体结构,即炭布叠层增强骨架(P型结构)、原位针刺骨架(N型结构)、整体编织骨架(W型结构),以及增强结构对炭/炭复合材料(C/C)出口锥热性能的影响。结果表明,三种增强结构C/C材料比热相近,随温度升高而增加;增强结构的各向异性对材料导热率影响明显,X-Y向的导热率均大于Z向,P-C/C面内和径向导热率相差10倍以上;N-C/C在两个方向导热率差别最小,各向异性度明显降低;W-C/C在两个方向导热率差别也较明显,径向导热率比P-C/C高,但低于N-C/C;热膨胀系数随增强结构不同呈显著各向异性,Z向和XY向热膨胀系数的比值(ZCTE/XYCTE)可表征C/C材料热膨胀性能的各向异性程度,P-C/C两个方向差异最大,W-C/C次之,N-C/C最小;随测试温度升高,N-C/C、W-C/C的ZCTE/XYCTE比值逐渐变小。

NOVOLTEX 三维碳-碳整体式喉衬和出口锥试验

法国欧洲动力公司研制出一种商标为 NOVOLTEX 的性能优异的新型三维增强碳-碳材料,这种材料的超细编织结构可以制成很薄的喷管出口锥,同时它也象常规三维碳-碳材料一样,适合制作喉衬等部件。它的优异性能,可使其设计制成的入口段、喉衬、出口锥组合成一个整体式喉衬和出口锥(ITEC).本文报导了美国空军宇航实验室对 NOVOLTEX 作为 ITEC 的评定结果。

高速进气道出口快速撤锥再起动特性研究

为了探寻出口快速撤锥过程对高速进气道起动性能的影响,对二元高速进气道出口快速撤锥过程开展了非定常数值仿真研究。对比了进气道在一个喘振周期中从不同状态点处进行快速撤锥所表现出的起动性能的差异。研究表明,当来流马赫数低于进气道的加速自起动马赫数时,对于高速进气道因出口堵锥节流所引起的不起动流态(喘振),从不同喘振状态开始撤锥,进气道表现出不同的起动特性,而进气道最终能否顺利建立起动流态与快速撤锥时机的选取有关。

延伸喷管延展撞击动力学分析

运用MARC软件对某发动机延伸喷管进行了非线性瞬态动力学分析,得到出口锥与延伸锥延伸过程仅经受撞击力作用下的变形及应力随时间的变化情况。对接合部位的密封圈进行了大变形处理,并在计算过程中对网格进行了重新划分。计算结果表明,该喷管出口锥与延伸锥结构是安全的,但考虑到材料性能的波动,安全余量较小,应从设计上保证产品的可靠性。该计算方法对延伸喷管的设计具有指导意义。

穿孔轧制实践的理论总结

在已建立的斜轧穿孔理论体系的基础上,提出了2条穿孔轧制理论原则:原则一,在实现咬入的情况下,轧辊距离越大越好;原则二,控制穿孔孔腔效应。分析了小直径无缝钢管机组采用大扩径穿孔工艺轧制合金钢时增大管坯直径和减小穿孔出口锥角度的作用。介绍了穿孔机入口锥设计方法。阐述了大扩径机组宜采用较小的出口锥角或者采用一段式入口锥穿孔辊的设计思想。指出继续推进和丰富穿孔理论体系建设是提高无缝钢管轧制质量的有效途径之一。

二辊斜轧穿孔机顶头设计改进

本文介绍了二辊斜轧穿孔机顶头外形的最佳设计,推导了顶头辗轧锥角的计算公式,指出了与Ю·M·马特维也夫公式的根本区别。按这种方法设计的顶头,经一年多的生产实践,对提高钢管质量,降低工具消耗取得了满意的效果。

增大穿孔机送进角 提高穿孔效率的实践

通过增大穿孔机送进角 ,减小轧辊出口锥角 ,从而提高了穿孔效率 ,降低了单位能耗 ,收到了较好的效果。

综合无损检验系统

已经研制出一种综合无损检验系统(INDE),用来检测MX第三级喷管构件的内部缺陷。该系统采用了四类探伤技术:X射线密度测量技术,穿透超声检测法,实时X射线显象法以及电视扫描技术(具有图象增强能力);系统还使用了微处理机来操纵和控制以上仪器。本文简述该系统的一些预研情况、检测方法的选用准则、各项探伤技术的探伤功能、仪器标定标准试样的制备以及使用这些标准试样对系统进行评定的情况。

改进穿孔机送进角提高穿孔效率

介绍了江西新钢钢管有限责任公司改进Φ90mm穿孔机送进角的情况及使用效果。生产实践表明 ,送进角改进后穿孔效率提高 ,纯轧时间减少 ,单位能耗降低。

第四章 第三级

一、设计要求 MX导弹第三级是赫尔克里士公司根据与空军弹道导弹局签定的合同研制的,其主要设计要求列于表4—1中。第三级设计除要以最低的寿命周期成本达到所规定的性能和可靠性要求外,还要与MX导弹的其它分系统相协调。因此,总体设计思想是,研制工作在不冒多大技术风险的前提下尽量使发动机达到最新技术水平,也就是把主要设计参数值的选择,限制在有关研究发展计划所证实了的技术限度内。

第一章 概述

一、研制过程 1972年,美国战略空军司令部考虑到苏联洲际弹道导弹数量的不断增加和性能的逐步改善,认为美国五十和六十年代部署在地下井中的大力神和民兵导弹越来越易被摧毁,而且其威力和命中精度也难于满足八十年代的作战使用要求,于是,提出发展一种能够摧毁多个硬目标而且生存能力强的大型固体洲际弹道导弹作为民兵导弹的后继型号。经美国政府和国会审查批准,空军于1973年提出了一项MX导弹(最初称先进的洲际弹道导弹;1982年12月,作为武器命名为和平保卫者导弹,代号MGM-118)计划,并成立了MX导弹计划局。该计划包括导弹研制和基地型式选取与构筑两部分。1973年年底,开始执行一项为期4年的高级探索性研究计划,研究导弹的推进系统、制导系统、弹头和发射方式。

第三章 第二级

一、设计要求与方法 MX导弹第二级是航空喷气战略推进装置公司按照与空军弹道导弹局签定的合同要求研制的。在性能要求方面对推进系统设计影响最大的是发动机熄火点速度。该要求连同发动机质量和外形尺寸限制要求一起决定了发动机设计时需要采用的技术。另外一些性能要求是加速度极限和推力增长与下降速度,这些要求将影响到发动机点火系统的设计和推进剂药柱的设计。同时还有抗核效应的要求,自然环境影响要求以及至少服役十年的寿命要求等,这些虽不属于性能方面的要求,但也是在设计中必须考虑的。航空喷气公司依照上述这些要求利用汤姆森·腊莫·伍德里奇公司建立的有关发动机熄火点速度与第二级质量,发动机工作时间和比冲之间的关系式,经过计算机的优化计算,确定了该级的基本设计参数。

中心锥对波瓣强迫混合排气系统气动热力性能的影响

在波瓣混合器几何结构不变的情况下,通过分别改变波瓣出口截面处中心锥半径以及波瓣长度建立了一系列几何模型,并采用数值模拟的方法,研究了中心锥关键结构参数对涡扇发动机波瓣混合排气系统气动热力性能的影响规律.结果表明:当中心锥长度不变时,随着波瓣出口处中心锥半径的增加,热混合效率先增加后减小,其中当波瓣出口处中心锥半径为0.55倍波瓣高度时,波瓣混合排气系统出口处热混合效率最大.此外,当中心锥长度不变时,波瓣混合排气系统总压恢复系数大体上不断减小;排气系统出口处推力系数则呈现出先增大后迅速减小.当波瓣出口处中心锥半径不变时,随着中心锥长度的增加,热混合效率和总压恢复系数变化极小,在排气系统出口处,推力系数则先迅速增大后略有降低.