空间推进系统故障诊断专家系统研究

采用人工智能的方法,对空间推进系统进行了有效的分区,并利用文中介绍的组合红线算法进行故障判定,建立了空间推进系统故障诊断的专家系统。通过已有的实验数据、离线回放表明此方法具有实时故障诊断、事后故障分析、系统健康监控等功能、可以有效的满足解决工程实际问题的需要。

空间推进系统工作过程的模块化建模

建立空间推进系统仿真模块(包括液体管道模块、三通模块、充填模块、推力室模块等)的数学模型。虽然采用的是集中参数方法,但同时考虑了液体的惯性、粘性和压缩性,所以本文建立的常微分方程组能在一定程度上反映供应系统工作过程的分布特性。

基于云神经网络的空间推进系统故障检测与诊断

本文提出并研究了用于空间推进系统故障检测与诊断的云神经网络方法,并以某空间推进系统推力器为研究对象进行了验证。仿真结果表明,该方法用于推力器故障检测与诊断是可行的,辨识精度较高,能够实时反映推力器工作状况,并能及时判断。

空间推进系统的故障推理研究

空间推进系统必须可靠地完成轨道保持、轨道修正、姿态控制的重要任务 ,要求当其某一功能模块出现故障时、能及时发现并有效隔离。文中介绍了利用有向图方法分析此推进系统故障传播机理的方法 ,并建立相应的故障推理模型。离线检测和理论分析表明 ,此方法逻辑性强 ,简单高效 。

空间推进系统工作过程故障仿真

以凝胶推进剂空间推进系统为研究对象,对该系统异常工作的动态性能进行了分析和研究。为了获得空间推进系统故障模式,把空间推进系统工作过程的故障特性方程与其正常数学模型相结合,采用Visual C++编程工具对导管泄漏故障、过滤网阻塞故障、电磁阀故障和喷管烧蚀故障进行了模拟,从而为空间推进系统智能化故障诊断奠定了基础。

利用键合图模型进行空间推进系统故障诊断研究

介绍了键合图基本理论,并利用其理论对空间推进系统进行了故障诊断研究。结果表明利用键合图模型诊断液体火箭发动机故障,具有建模简单,模型直观,故障定位方便等优点,是液体火箭发动机故障诊断的一个新途径。

空间推进系统静态特性通用仿真方法

针对采用液体推进剂的空间推进系统,提出了一种基于图论和面向对象技术的通用数值仿真方法,该方法适用于空间推进系统各种形式设计方案的检验及推进系统静态工作过程的仿真研究。应用此方法开发的软件对某空间推进系统进行了静态特性的仿真,获得良好效果,显示了很好的通用性。

空间推进系统用铝内衬PBO纤维缠绕高压气瓶的研制

以空间推进系统用高压复合材料气瓶的开发为背景,开展了PBO纤维的应用研究。分别对PBO/D-3和PBO/D-8复合材料力学性能进行了测试,获得了性能最佳的复合材料配方体系。在此基础上,将PBO复合材料用于空间推进系统用铝内衬复合材料高压气瓶,开展了2.4 L铝内衬高压气瓶的研制。结果表明:PBO(HM)/D-8复合材料力学性能最佳,其拉伸强度与NOL层间剪切强度分别高达1 397 MPa和20.2MPa,采用其缠绕的复合材料气瓶结构系数高达64.5 km。

空间推进系统在轨有关热控问题分析

文章基于空间推进系统热控的特点,针对长期在轨航天器推进系统热控面临的贮箱膜片热胀冷缩疲劳和机组阀门超温问题进行机理分析,归纳贮箱热控和发动机、推力器高温工况相应的解决措施及难点,结合某型号实际提出解决方案,并对改进后的效果进行分析预示,给出长期在轨航天器热控方案设计建议。

空间推进系统可靠性评估方法的改进

空间推进系统可靠性评估时,采用Lindstrom-Maddens(L-M)法评估比传统方法得到的结果更高。对比分析评估数据后发现L-M法更合理,因此建议采用L-M法进行可靠性评估,可以在满足可靠性指标前提下防止对产品提出过分苛刻的要求,从而降低设计难度和减少试验费用。

空间推进系统产品贮存寿命评估之加速老化试验方法

应用加速老化试验方法对空间推进系统产品贮存性能进行评估,首先基于空间推进系统产品的结构组成,开展各部组件的贮存性能分析,确定非金属材料部组件为该系统的薄弱环节;然后依据非金属材料的加速老化试验结果,确定空间推进系统组件级、系统级加速贮存试验条件;最终综合相关试验结果,得出全系统产品贮存寿命的评估结论。

助力“嫦娥”奔月——空间推进系统的发展与应用

嫦娥四号探测器在2018年12月8日凌晨被送上太空后,并不是直接飞到了月球上,而是经过中途修正、近月制动、绕月飞行、环月降轨等几个过程,到2019年1月3日上午才着陆月背。这中间隔了二十多天,'嫦娥四号'是如何灵活地完成各项指令的呢?这就要感谢它身上安装的发动机们——空间推进系统了。重要作用空间推进系统是指在大气层外空间环境中使用的推进系统,是卫星、飞船、探测器等各种航天器的重要的分系统之一。它可以为航天器的轨道转移和定点提供推力,为深空探测航天器远距离航行提供动力,为航天器的位置保持、姿态控制提供控制力,同时也有着其他许多重要的作用。

液氧/甲烷轨姿控推进系统集成演示试验

为验证液氧/甲烷轨姿控一体化推进系统涉及的主要关键技术和安全操作流程,上海空间推进研究所研制了国内首款氦气恒压挤压式液氧甲烷推进系统演示样机。历时3年,演示样机于2021年底顺利完成多轮次地面热试车考核,系统运行平稳,轨/姿控发动机工作协调、产品状态良好。介绍了演示样机的设计方案、研制历程和集成演示试验结果,以及轨/姿控发动机的设计与试验情况。液氧甲烷推进系统累计完成48次/约6000 s系统冷/热态试验考核,配套的5 kN轨控发动机累计完成点火工作40次/1860 s,配套的150 N/25 N姿控发动机累计完成稳态工作1690 s/脉冲点火约1250次。演示样机热试车的成功,标志着我国液氧甲烷空间推进系统实现了从“0”到“1”的突破,为后续型号工程应用奠定了基础,也为我国液体空间动力的升级换代和可持续发展提供了有力支撑。

微波电热推进系统应用研究

空间推进系统作为航天器的重要部分,其性能、质量、寿命和可靠性等参数直接影响着航天器的工作状况。本文首先介绍空间推进系统的种类及其特点,其次阐述了电推进系统的主要特点,最后重点描述了微波电热推进系统的特点、系统结构,并对微波推进系统用于航天器的轨道转移和位置保持进行了理论分析。分析结果表明,微波电热推进系统具有比冲适中、寿命长、推力范围宽、羽流污染小和系统兼容性好等优点。既可用于复合式推进系统,进行航天器的位置保持、姿态调整等,也可单独完成航天器的轨道转移、星际航行和位置保持等任务,具有广阔的应用前景。

Morpheus液氧/甲烷一体化推进系统研究综述

液氧/甲烷推进剂组合凭借其比冲性能、绿色无毒、空间贮存特性及原位资源利用等综合性能高的优势,被NASA选定为未来化学空间推进的主要发展方向。Morpheus着陆器顺利在肯尼迪航天中心完成自由飞行与自主着陆试验,标志着NASA的液氧/甲烷空间推进技术达到了从单项技术开发走向系统集成应用的新里程碑。介绍了Morpheus着陆器的研制历程与研发模式,针对其采用的液氧/甲烷轨姿控一体化推进系统,详细介绍了系统构成、推进剂输送方案和供应管路热控方案,以及可变推力主发动机和滚动控制发动机的设计原则、研制历程、涉及的主要技术问题与解决措施等。

NASA液氧甲烷集成推进系统热真空试验

为降低液氧/甲烷空间推进系统未来应用的技术风险,NASA先后实施了多个研究计划,持续不断地提升液氧/甲烷空间推进技术的成熟度水平。低温推进系统集成试验平台(ICPTA)顺利在梅溪试验站空间推进热真空舱内完成一系列热真空模拟环境下的集成热试车,标志着NASA液氧/甲烷轨姿控一体化推进技术已经具备了在轨飞行验证试验的条件。介绍了ICPTA的研制背景,采用的液氧/甲烷轨姿控一体化推进系统的构成、冷氦加温增压方案和供应管路热控方案。重点讨论了ICPTA热真空模拟试验的具体情况,以及变推力主发动机、姿控动力系统和COP点火系统等核心组件的设计方案、涉及的主要技术问题与试验结果,其成果对于未来星球着陆器的先进低温推进系统的研制具有重要参考价值。

NASA授予商业公司空间推进研究合同

据NASA网站报道，NASA授予5家公司各5000万美元的合同，为格伦研究中心提供空间推进系统技术。这5家公司包括Aerojet公司、ATK公司、诺格公司、轨道技术公司以及普惠公司。这些公司将负责推进系统设计和商业研究、自燃推进系统等6个领域的研究工作。

空间发动机启动过程的仿真

以液氧/煤油空间推进系统为研究对象,对该系统的动态特性进行了分析和研究,建立了整个推进系统的动态过程的数学模型,并采用Matlab软件中的simulink工具仿真了液氧/煤油发动机动态过程中各参数的变化情况,并对仿真结果进行了具体的分析.虽然采用的是集中参数法,但同时考虑了液体的惯性、粘性和压缩性,所以本文建立的常微分方程组能在一定程度上反映发动机工作过程的分布特性.

美国对空间应用聚变能的设想

【美国《聚变技术》1989年5月号第1375页报道】当空间应用需要几十万瓦以上的稳定动力源时,似乎只有核裂变或核聚变能源才是可供的选择。

新型长丝缠绕生产线用于生产阿丽亚娜6型火箭推进器

6月26日,罗斯复合材料机械公司（总部位于德国施泰芬贝格,Steffenberg）宣布与空间推进系统制造商Avio公司（总部位于意大利科莱费罗,Colleferro）密切合作开发出一种新型长丝缠绕生产线。Avio公司正在使用该设备为法国Arianespace公司（总部位于法国埃夫里,évry）制造阿丽亚娜6型火箭的推进器。