一种面向运载火箭电气系统的模块化分级供配电体制

针对运载火箭电气系统供电电缆规模偏大、拓扑复杂、易引发跨级供电潜通路等问题,提出了一种电气系统模块化分级供配电方案。将运载火箭各级分别规划为一个独立的供配电单元,供配电单元内采用通用化设计,实现对内部负载的一体化供电;供配电单元间、电气系统箭地间、供电母线间电气隔离,以避免供配电单元间的电气耦合,彻底消除级间潜通路,降低设计难度,最终使得运载火箭电气系统供配电体制具备系统层级模块化特征和供配电单元即插即用能力,为未来电气系统供配电架构的标准化设计和运载火箭分级测试提供技术基础。

搭载辅助动力系统的二级火箭底部热环境分析

针对某二级运载火箭辅助动力系统发动机空间布局复杂、箭体底部部件数量多、底部热环境恶劣的情况,本文采用数值模拟和风洞试验验证相结合的方式开展高空二级运载火箭在辅助动力系统工作状态下箭体底部热环境研究。基于Navier-Stokes组分输运方程、DOM热辐射模型、RNG k-ε模型建立高空含复杂底部部件的二级运载火箭燃气喷流模型。结果表明:二级运载火箭在辅助动力系统工作时,高热流区域主要集中在燃料箱后短壳和辅助动力系统支座,沉底发动机工作时支座热流峰值最大,比其余部件高300%~400%。60 N、300 N发动机同向工作时,除支座和后短壳外的底部部件的热流达到峰值,比其余工况增长300%~600%。随着飞行高度和速度的增加,各部件热流均呈现下降趋势,但下降幅度较小。本文计算结果对二级运载火箭底部热防护设计有重要的工程指导意义。

燃气发生器内弹道设计计算

导弹燃气发生器的合理设计对于满足导弹发射内弹道压力、温度、速度及加速度等指标的要求具有重要作用。对某型导弹发射动力系统的燃气发生器进行装药设计,建立了装药设计的关系式,并对燃气发生器的内弹道进行了计算。计算结果表明,所建立的装药设计关系式能够满足燃气发生器内弹道指标要求。还研究了装药增面比对燃气发生器内弹道性能的影响,计算结果表明装药增面比过大会导致燃气发生器头部压力过大,从而不能满足内弹道指标的要求。

某型发射动力系统缩比试验方法研究

某型燃气-蒸汽式导弹发射动力系统工作机理复杂,在工程研制中需要开展大量的缩比试验,亟需研究与该技术相匹配的缩比相似理论。文中通过对该物理和数学模型的分析,提出了缩比模型的相似约束条件,建立了发射筒和导弹上下不同截面的缩比试验方法,解决了缩比与相似约束条件之间的矛盾,可为该型发射动力系统和其他水下缩比试验研究提供参考。

潜射导弹发射内弹道仿真研究

为保证导弹平稳出筒,对以燃气-蒸汽为发射动力的发射内弹道计算模型进行了改进,并以某型潜射导弹为例对计算模型进行了仿真计算。结果表明,改进后的模型能够有效降低导弹出筒时刻筒内气体工质的压力,从而实现导弹平稳出筒。这对燃气-蒸汽发射动力系统的设计具有一定的参考价值。

新一代运载火箭动力系统试车总体试验技术研究

针对动力系统试验规模大、风险高、密度高、并行环节多、技术难度大等突出特点,试验主体承担单位细化落实试验主体抓总责任,充分发挥抓总、策划、牵引能力,注重工艺流程的持续优化、加强试验过程的统筹协调、安全防范和风险管控,统一指挥十余个参试系统,统领近十个参试单位形成的试验队有序工作,技术状态控制有效,确保了三型运载火箭八个模块十二次动力系统试车准时准点和圆满成功,为三型运载火箭按期首飞奠定了基础。

潜射弹道导弹发射动力系统发展现状及分析

介绍潜射弹道导弹变深度发射的优点,对具有很大发展潜力的燃气-蒸汽式变深度发射动力系统的工作原理、注水冷却方式、有用能量调节机构进行重点阐述,并分析变深度发射需要研究的关键技术和要解决的难点问题。

发射动力系统内弹道优化设计计算

建立了燃气-蒸汽发射动力系统内弹道优化设计的基本关系式,并对某型导弹的弹射内弹道进行了设计计算。计算结果与试验结果相吻合,对弹射内弹道的工程设计具有一定的参考价值。

多种应用于高功率激光技术的光学系统设计

结合当前高功率激光技术的工程实践,按发射与接收、可见与红外、折射与反射等分类方式分别介绍了应用于各种环境下的多种光学系统结构,分析了各种光学系统的优势与不足,完成了各种光学系统的光学设计,并给出了光学系统的技术指标与接收光学系统的成像质量。在实际应用中应按照不同的应用环境和技术指标合理的选取光学系统,使光学系统在高功率激光技术中更好地发挥作用,增大探测范围、提高成像质量、提升跟瞄精度。随着技术进步,近年来也产生了一些新型的光学系统,分析了新型高功率激光光学系统的性能优势,并对这些新型系统的应用前景进行了展望。

舰载蒸汽弹射系统建模与仿真研究

针对舰用蒸汽弹射器的基本工作原理,在一定的假设条件下建立其动态仿真数学模型.通过模型对舰用蒸汽弹射系统的动力学和热力过程特性进行了研究,给出了其在各种运行工况下的仿真结果,并进行了仿真试验,得到了不同条件下活塞速度、加速度、位移以及汽缸压力的变化规律;分析了漏汽对弹射系统的影响,获得了不同漏汽情况下弹射末速度和过载的变化.

长征三号乙运载火箭

介绍了长征三号乙运载火箭(CZ-3B)总体性能和分系统组成。CZ-3B火箭是中国运载火箭技术研究院研制的一枚大型三级液体运载火箭,它采用了多项成熟技术,如大推力氢氧发动机技术、四轴平台技术、冷氦加温增压技术、氢能源气动机伺服机构等,与长征三号甲(CZ-3A)和长征三号丙(CZ-3C)运载火箭构成了CZ-3A系列运载火箭。

运载火箭动力系统试验承力环的静力试验

建立了某型号运载火箭动力系统试验用承力环的非破坏性静力试验方案,以评估该承力环的强度和刚度。为模拟发动机关机时的载荷冲击,将静力试验最大载荷设定为发动机额定总推力的2倍,包含水平和垂直两个分量,均分为8个载荷步加载。在承力环上设置了27个三向应变测点和12个轴向位移测点,以监测一些关键点的应力和位移。测量结果显示,在最大载荷下,当量应力达到303 MPa,低于材料屈服强度;轴向变形达到3.16 mm,低于设计许用变形;应力最大点位于支腿销孔处。对销孔孔距的变化进行了测量,并对附近的钢板表面进行了MT探伤。数据结果表明,该承力环在两倍的动力系统试验额定载荷下有足够的强度和刚度,可用于该试验。

高压脉冲储能电容器特性分析

针对高压脉冲储能电容器的高功率密度、高电压、大电流、强脉冲储能及小型化的应用特点,分析了金属化薄膜电容器的工作特性、影响因素以及大电流脉冲放电条件下的金属化薄膜电容器失效机理,同时分析了金属化薄膜失效的直接影响因素、畸变电场的形成过程及其影响因素,为金属化薄膜电容器应用于电磁发射工程领域奠定了技术基础。

基于CCD技术的潜艇导弹发射动力系统装配对准方法

当前潜艇导弹发射动力系统各部件在艇内吊装时需艇员目视对准连接法兰孔,精确性差、效率低,为此研究了一种基于电荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD)图像处理技术的对准系统,CCD摄像机安装在吊装部件的法兰孔内,以下方固定部件连接法兰孔作为测量目标,对采集的图像进行滤波降噪和二值化处理,提取单像素宽的边缘,采用图像扫描方式计算出目标法兰孔的圆心坐标,根据屏幕上显示的圆心位置与CCD摄像机镜头中心的偏移量来调整吊装部件的位置,确保两部件相应法兰孔的同轴度。试验结果表明该方法能较好地解决实装的装配对准问题。

无人机电磁弹射控制策略分析与优化

通过对无人机弹射系统的分析,电磁弹射系统一般采取恒加速度的控制策略,系统输出功率随速度增大而增大,需较多数量蓄电池才能维持系统的正常工作,储能装置普遍较重,功率密度较低。对无人机系统控制策略进行优化,研究了恒功率限制控制策略并设计了相应的控制器。仿真结果表明,该控制策略能满足弹射起飞波动小要求的基础上,有效减少储能系统蓄电池数量。与优化前相比,储能系统的功率密度提高了29%。

基于线性二次滚动时域法的运载火箭发动机推力故障诊断

研究了运载火箭动力系统在推力下降情况下的故障诊断问题。根据简化的六自由度非线性模型,利用扩展卡尔曼滤波器生成残差,采用线性二次滚动时域法估计故障,基于估计向量故障特性准确估计推力下降程度,同时提出利用故障突变方向定位故障的方法。仿真结果表明该方法能够快速检测发动机故障并准确定位。

燃气蒸气式发射动力系统内弹道计算的误差分析

分析燃气蒸气式发射动力系统内弹道计算产生误差的影响因素。对于复杂的非线性微分内弹道方程组来说,计算过程中可能存在更大的误差,因此采用更为简单和实用的公式对内弹道参数的误差进行数值计算并对计算结果进行分析,所得结果可供相关研究参考。

高温超导磁悬浮冷发射装置供电控制系统的设计

介绍了一种基于单片机控制的供电控制系统,系统以ATMEL89C52为核心,以高温超导磁悬浮冷发射装置驱动系统为控制对象,实现了驱动装置的分段供电,实时检测到发射载体的运动速度,减小了供电系统的负荷,提高了驱动装置的运行效率。

某型地空导弹发射伺服控制系统设计

利用H∞控制理论的混合灵敏度方法对某新型地空导弹发射伺服控制系统进行设计,给出一种H∞控制器设计中的权函数选择方法来解决发射伺服系统干扰抑制的问题,并解决了此系统设计中与H∞控制器不匹配的问题,从仿真结果和实际试验上表明,采用H∞控制理论混合灵敏度方法设计的控制器很好地解决了多联装发射架上的导弹发射产生的冲击和电磁对其它导弹发射产生的影响。

基于ZYNQ平台的测发控无线供电系统的设计与实现

针对地面测发控系统电能有线传输的局限性,以及人工操作带来的不便,设计一种基于ZYNQ平台的无线供电系统;系统采用感应式无线输电基本原理,设计系统结构由发送端和接收端组成;电能通过发送端传输到接收端,经过ZYNQ-7000平台的控制管理,将电能合理分配到负载,由上位机进行电能配置和信息显示;经实验测试实现了发送端12V输入下与接收端50W的负载在距离12mm以内系统功率稳定传输,并且负载电压在4~10V范围可调,效率可达75%以上,并能够实现信息监测和智能化管理,适用于测发控系统设备。