大型液体火箭喷管冷却通道机器人自动去毛刺系统

针对液体火箭发动机喷管冷却通道铣槽毛刺难去除的问题,设计并开发了一套喷管冷却通道机器人自动去毛刺系统。构建了异构系统协同控制体系架构,设计了数据与指令信号可靠传递的接口函数,解决了工业机器人与数控机床的运动协调问题。基于李群李代数理论,建立了火箭喷管去毛刺系统的运动学模型,推导了喷管在机测量数据与去毛刺执行器位姿间的数学关系。使用喷管外廓在机测量数据进行机器人轨迹规划,满足复杂曲面微量去除的机器人轨迹规划要求。通过对某型号喷管进行去毛刺实验并进行打磨前后的关键尺寸测量,表明该系统满足液体火箭发动机喷管冷却通道自动去毛刺的需求。

冷却流道布局对铣槽喷管低周疲劳寿命的影响

为了研究不同的冷却流道布局对大面积比铣槽喷管三维再生冷却槽道在循环工作条件下的热结构响应和低周疲劳寿命的影响,采用有限体积流—热耦合计算方法、非线性有限元热—结构耦合分析方法和局部应变法对比分析了冷却剂单向逆流、单向顺流和先顺向流动再逆向流动的来回流三种流道布局方案。计算结果表明,铣槽喷管内衬最严重的节点应变主要发生在喷管前部内衬燃气侧壁面与肋条对称面及槽道对称面相交的危险区域,这也是节点低周疲劳寿命最小的位置;铣槽内衬节点的应变时间历程主要由塑性应变决定,肋条与槽道对称面上内衬节点的热结构响应存在较大差异;采用冷却剂单向逆流布局的铣槽喷管内衬节点应变幅和残余应变最大,导致喷管疲劳使用寿命最短;采用冷却剂单向顺流布局的铣槽喷管内衬节点应变幅和残余应变最小,导致喷管低周疲劳寿命最长;采用冷却剂来回流布局的再生冷却喷管铣槽内衬的热结构响应和疲劳使用寿命均处于上述两者之间,但取消了喷管尾部集合器和外置冷却剂供给管路等易失效的部件。

基于流体网络法的喷管冷却气流量分配计算方法

流体网络法对喷管气膜冷却问题具有独特的优势,但难以反映出入流对冷却气流道静压变化的影响。针对此引入了可反映出入流导致静压变化的管道元件,并基于孔口速度落后角对静压变化量进行了建模。验证算例表明,这一改进使沿程静压变化趋势与实际吻合较好,使冷却气流量分配计算误差降低到0.5%以下。将改进后的流体网络法与主流通道的计算流体力学模拟耦合用于分析喷管冷却气流量分配,与全计算流体力学模拟相比结果差异小于1.2%,且大幅降低计算量;在某型喷管设计中的应用表明,可以有效反映冷却结构改变对冷却气流量分配的影响。

喷管超声段壁面冷却热态试验研究

在高温条件下 ,对三种轴对称收 扩喷管超声段壁面排气引射冷却方案 (缝隙式气膜冷却、离散孔气膜冷却和冲击 气膜组合冷却 )进行了试验研究。得到了不同冷却方案的壁面压力分布、壁面温度分布和红外辐射特性 ,以及冷却气流量对这些性能的影响。结果表明 :采用排气引射冷却技术可以大幅度降低喷管的壁温和红外信号特征 ,其中缝隙式气膜冷却的应用前景最好 ,离散孔式气膜冷却值得深入研究 ,冲击

发汗冷却喷管在火箭发动机上的应用

较系统地介绍了发汗冷却的机理和发汗冷却研究的发展历程。说明了发汗喷管不同研究阶段的典型结构 ,并重点阐述了可望很快应用于工程上的发汗喷管结构 ,同时列出了发汗喷管计算中关键技术———热量交换的有关数学模型和各参数的取值。指出了近期需要开展的工作。

结晶轮内外冷却喷管的改造及结晶槽的校涨

结晶轮内外冷却喷管的改造及结晶槽的校涨丹江管理局铝厂张云主题词连铸连轧内外冷却喷管改造结晶槽校涨为了解决铝线连铸连轧生产线中，结晶轮在使用当中温度分布不均，在应力集中的内壁过渡圆角附近易产生微裂纹及刚性差、易变形，特别是结晶槽易收缩变形的问题，我们对...

具有开槽与清根功能的铣头的研制

针对液体火箭发动机喷管冷却槽加工精度难保证与效率低的难题,在已开发的加工工艺和加工系统的基础上,重点研发了一种具有开槽与清根功能的铣头,通过调用自动开槽与清根程序,完成零件的加工。在实际生产过程中,实现了自动化加工,加工后的喷管槽宽、槽深及深度尺寸误差均控制在公差范围内,零件合格率提升,加工效率提高了30%。

深筒形接收器护盖注射模设计

介绍了深筒形接收器护盖的成型工艺,设计了内滑块抽芯+喷管冷却+推板镶件推出的点浇口三板式模具结构。通过实践证明:模具结构运行可靠,成型的塑件推出平稳,对同类塑件的模具设计具有一定的参考作用。