固体KKV姿轨控系统燃气阀门技术研究进展

论述了固体动能拦截器(KKV)姿轨控系统的应用特点,梳理了美国、俄罗斯及法国等国家固体KKV姿轨控系统及阀门的形式及特点;分析了国内电磁气动式、旋转开关式、推力调节式等燃气阀门的工作特点及研究进展。针对固体KKV姿轨控系统对阀门的高频快响应技术需求,提出并分析了旋转开关式燃气阀门在高频快响应工作时的结构设计需求和参数匹配特点,重点分析了旋转开关式燃气阀门涉及的几项关键技术及其研制的进展情况。在此基础上,提出了固体KKV姿轨控系统燃气阀门后续发展的技术趋势。

固体姿轨控比例推力器动态特性研究

为研究直流伺服电机控制的固体姿轨控比例推力器动态响应特性,开展了冷流试验;并建立了相应的非线性数学仿真模型。由Matlab软件进行了推力器动态过程仿真。仿真结果与试验结果吻合较好,验证了仿真模型的正确性。将推力器的动态响应过程分为三个阶段,研究了不同参数对推力器动态特性的影响。结果表明:电机参数主要影响运动触发时间和针栓运动时间;外部作用力是响应速度的重要影响因素;推力迟滞时间由自由容积大小和针栓运动速度决定。

固体姿轨控针栓推力器内流场数值仿真（英文）

为研究针栓推力器内流场的特征和规律,采用二维轴对称模型,开展了针栓运动过程的非稳态及稳态流场仿真,分析了不同开度下的流场结构、针栓所受气动力及流场对针栓几何参数的敏感性。结果表明:由于针栓的干扰作用,流场结构呈现出复杂激波系、顶端流动分离等现象;气动力系数与针栓头部锥角大小呈正相关关系,与集气室压强无关;节流面形状对气流参数分布、激波强度及位置、气动力等表征的流动模态影响很大。

浮动提升式燃气阀启闭动态特性研究

高温燃气阀是固体飞行器姿轨控动力系统的重要控制装置。基于国内外燃气阀的研究,引入了静摩擦力和库伦摩擦力模型,设计一种浮动提升式燃气阀,采用动网格和UDF技术建立了燃气阀启闭过程中二维瞬态数值模型。计算结果表明,与普通喷管相比,该燃气阀内的流场不均匀性增加,阀门启闭过程中燃气阀及喷管内的流场变化是相近的,分析了在阀门启闭过程中不同开度下阀门流场内的亚音速回流区、流动分离以及激波分布情况,真实有效地模拟了燃气阀的启闭动态特性。仿真结果表明,该燃气阀结构合理,且可行性高。

美国固体姿轨控推力系统技术研究

分析了美国标准-3导弹LEAP弹头的固体姿轨控系统类型、固体姿轨控系统的主要结构设计方案,以及近年来国外开展的固体姿轨控系统材料研究。

针栓式阀门姿控系统内流场特性仿真研究

以针栓式阀门为对象开展了流场稳态仿真研究,分析了不同针栓头部截面半角、针栓开度值及出口压强下的马赫数云图差异,探究了推力、比冲、质量流率等指标的变化趋势。结果表明,针栓开度值与针栓头部截面半角越大,质量流率与推力越大,比冲越小,但上述指标的最终稳定值基本一致。不考虑阀门腔内压强变化,推力值与等效喉部面积大小成线性关系。针栓头部截面半角值越大,达到稳定值所需的开度值越小。