Review on Technical Characteristics and Development Laws of Solid Launch Vehicles

Solid-propellant and liquid-propellant launch vehices have their own characteristics,both playing an im-portant role in space transportation systems of space powers.This paper reviews and summarizes the development history of solid-propellant launch vehicles,and analyzes their technical characteristics including multiple stages,large payloads,complex separation,diverse operation modes,fast response,and mission adaptability as well as unique ad-vantages in launch activities.This paper analyzes and proposes four development laws for solid-propellant launch vehi-des,including improving comprehensive performance,infusing heritage with innovation,unitization and seriation,and optimizing power systems.Finally,this paper proposes the opportunities and challenges faced by solid-propellant launch vehicles based on market demands.

桥梁顶推施工导梁的优化分析

在桥梁的顶推施工中,导梁对增大顶推的跨度起到了重要的作用。导梁的各个参数对于主梁在顶推施工过程中的受力都有很大的影响。适当地选择导梁的各个参数值能够减少主梁在施工过程中的内力,从而节约材料和降低施工成本。根据顶推施工的特点和顶推过程内力变化规律,利用结构力学位移法建立简化的结构计算模型,计算和分析了连续梁桥顶推施工中主梁前端所安装的导梁长度、刚度和单位长度的重量这三个参数对顶推施工过程中主梁内力的不同影响,得出了计算顶推施工最优的导梁参数值的方法。该方法简单可靠,便于实际工程应用。

底排点火具在高降压速率下瞬态燃烧特性的实验研究

为了研究底排点火具在弹丸出炮口时瞬态燃烧特性及工作性能,采用半密闭爆发器模拟炮口压力突降过程,借助高速录像系统,开展了高降压速率条件下底排点火具燃烧特性的实验研究。结果表明,在高速降压过程中,底排点火具燃烧受到强烈瞬态扰动。不同药剂的点火具抗干扰性能不同,其中以硝酸钡为药剂主成分的点火具和以镁粉+PTFE为药剂主成分的点火具燃烧性能稳定,以氢化锆、二氧化铅为药剂主成分的点火具工作稳定性较差,火焰持续时间标准差为523 m s,点火具喷孔堵塞严重。

低温推进剂地面加注系统冷量利用方案分析

为了降低低温推进剂损耗,提高利用效率,降低发射成本,提出了4套运载火箭低温推进剂地面加注系统的冷量利用方案。基于热力学原理,建立了非稳态数学模型,并以能量品质高低作为衡量方案优劣的标准,通过实例计算对比分析了各个冷量利用方案的可行性。研究得出4套冷量利用方案从热力学角度出发都是可行的,其中方案A和方案D最优,方案A可应用在目前现有低温推进剂地面加注系统中,而方案D则可应用于未来重型运载火箭低温推进剂地面加注系统之中。

捷联惯组射前工程化标定技术

研究了捷联惯组射前标定技术,改进和优化了原有的射前标定方案。射前标定工程应用的关键是初始方位角的确定,这是分离陀螺仪误差系数的基础,精瞄结束后,可以获得弹体坐标系与参考坐标系之间确定的信息。利用精瞄信息,提出了反向导航法以解决射前标定中的初始方位角确定问题,解决了射前标定的工程化应用问题。提出了迭代算法,减小了历次测试结果对射前标定精度的影响,提高了射前标定的精度。精度分析和试验结果分析表明本文所研究的射前标定方案及相关算法能够满足其工程化应用的要求。

制导弹箭捷联惯组在架标定方案研究

长时间整弹存储的制导弹箭,其捷联惯组的标定参数将发生较大的改变。设计了一种制导弹箭捷联惯组的在架标定方案。在给出惯性器件误差模型和惯导系统误差方程的基础上,详细推导了在俯仰、偏航(通过发射架摆动实现)和横滚(通过内部横滚隔离环转动实现)三种单轴旋转条件下,惯导系统速度误差变化率的变化量与捷联惯组标定参数的关系。与通常的系统级标定方案不同,该方案不必求解惯导系统误差微分方程,而是对由机动前后系统速度误差变化率构造的代数方程进行求解。这使得标定方案的计算量大为降低。该方案无需将捷联惯组从制导弹箭上拆卸下来,适用于外场条件下弹载惯组的定期标定。

多导弹发射单元HLA仿真系统中数据分发管理的应用

根据基于HLA的多导弹发射单元分布式仿真系统中数据分发和过滤的具体需求,在对HLA中数据分发管理策略深入研究的基础上,文章提出了多层次区域面序列和多层次路径空间序列的数据分发管理方案。通过在路径空间中创建平行的区域面序列和在空间中创建平行的二维路径空间序列,实现多导弹发射单元分布式仿真系统中数据信息的分类、分层次分发过滤,同时采用措施优化区域匹配、减少组播组分配,进一步提高数据分发的效率。仿真结果证明了方案的有效性。

提高捷联惯组使用精度的方法研究

针对导弹武器捷联惯组使用精度不高的问题,提出了通过射前标定和误差系数补偿修正技术来提高其使用精度。不借助任何外部工具,完全依靠导弹自身提供的信息,射前标定11个误差系数,利用单次通电特性及等效补偿和落点偏差二次修正技术来减小落点偏差。弹道仿真结果表明,射前标定方法结合误差系数补偿修正技术能够有效地提高导弹的命中精度。

基于模态分解的运载火箭惯性器件故障诊断方法

针对运载火箭电气系统部分缓变输出故障识别困难的现状,以捷联惯组输出为例,提出了一种基于数据驱动的故障实时诊断方法。该方法利用模态识别算法将指定的惯组输出数据分解为多个模态分量,然后通过频率判别法实现模态分量的自适应选择,并将模态分量映射为故障特征向量,最后采用概率神经网络定义故障分类器,从而形成对故障的可信诊断能力。仿真结果表明,该方法能够在不涉及设备工作原理前提下实现对多种故障类型的诊断,平均正确率在85%以上,可作为常规诊断方法的有益补充。

海缆巡检机器人脐带缆收放系统设计与研究

针对近海遥控操作水下机器人(ROV)系统的收放系统需求,初步研究设计了适合中小型船舶的ROV收放系统,该系统包括A架、绞车、排缆器、液压动力单元等ROV专用收放系统,并进行了初步的载荷分析。

基于模糊控制器的减压阀控制单元的设计

针对运载火箭地面供配气系统用减压阀需实现远程操控的迫切需求,开发了基于模糊控制器的减压阀控制单元。着重讨论控制单元的硬件结构、模糊控制器的设计和软件实现等。试验证明,通过控制单元的控制,减压阀调压范围广、调节精度高、具有良好的动、静态特性,实现了远程操控功能。

美国投放石油储备的动机与效果分析

美国是世界上建立战略石油储备较早的国家,目前拥有世界上最大规模的战略石油储备。本文介绍了美国石油储备形成过程及动用机制,并主要对美国6次较大规模投放石油储备的动机和效果进行了分析。最后总结了石油储备对保障能源安全和平抑油价的重要作用,提出科学灵活的把握投放时机及加强战略石油储备与商业石油储备协调的政策建议。

基于层次分析法的维修性预计方法

通过对目前常用维修性预计方法的分析,并针对武器装备的维修性要求,结合相关理论与方法,提出了基于层次分析法(AHP)的单元对比预计方法。该方法不仅满足武器装备定性和定量的要求,而且不需要很大的历史数据样本和试验数据样本,只需对武器装备的维修任务剖面进行分析,确定基准单元及其维修数据,然后通过各单元与基准单元的比对,进而得到武器装备的维修数据,具有简单、适用、节省开支的特点,更便于维修性设计。最后应用于鱼雷发射装置证明了该方法的有效性和可行性。

铜陵公铁两用长江大桥主桥钢梁架设方案研究

铜陵公铁两用长江大桥主桥为630m五跨连续钢桁梁斜拉桥,采用三主桁三索面结构型式。3片主桁均由全焊桁片拼装而成。通过对备选方案的研究和比选,铜陵岸钢梁架设采用"边跨全顶推法架设+中跨悬臂法架设"方案,无为岸钢梁架设采用"边跨部分拖拉法架设+中跨悬臂法架设"方案,中跨合龙采用"桁片整体合龙"方案。在4号桥塔墩设置顶推平台和顶推装置,将铜陵岸边跨和次边跨钢梁分段安装、分次顶推至全部就位,然后将中跨钢梁悬臂架设至合龙口;在2号墩前方设置安装平台、1号墩墩顶布置拖拉装置,将无为岸边跨和部分次边跨钢梁分段安装、分次拖拉至全部就位,然后将3号墩前后两侧钢梁双悬臂架设至边跨合龙,再将剩余中跨钢梁单悬臂架设至跨中合龙口;最后吊装合龙段桁片进行中跨合龙。

潜射导弹燃气蒸汽式发射装置的内弹道建模

发射过程中的内弹道建模是潜射导弹变深度发射的关键技术之一。按冷却水状态将燃气—蒸汽式发射装置发射过程分为4个阶段,本文主要针对各阶段的内弹道进行理论分析和建模,得出了整个发射过程中发射筒内的内弹道模型。将该内弹道模型应用于某实例,计算结果和实验结果吻合较好,这表明该内弹道模型具有一定的准确性和实用性,一定程度上可以预示发射筒内工质气体的状态参数及导弹运行参数。

基于北斗系统的某型导弹发射车快速定位技术

针对某型导弹系统机动性的要求,提出了利用北斗卫星定位系统实现对该型导弹发射装置快速定位的方案。推导了从精度、时间和程序量三个指标综合考虑为最优的定位解算方法——三边交会法,并对影响定位精度的重要因素几何误差系数进行了分析研究。仿真结果表明该方案是行之有效的。

基于发射车摇架的弹载捷联惯组标定方法

基于发射车摇架,提出一种弹载捷联惯性组件标定方法。在摇架转动自由度范围内,引入发射车小横滚角,实现用5位置法惯组误差参数的全辨识,并用模方逼近法改进刻度因子的辨识,以保证标定精度。实验结果表明,改进后的标定方法,保证了弹体捷联惯组标定精度,降低了对高精度标定转台的依赖,为野外弹载惯组的日常维护提供了安全可信的方法。

清江水布垭电站发电机组首次启动并网试验

结合相关试验单位资料对清江水布垭电站发电机组首次启动并网的整体系统试验进行了总结,重点阐述了机组充水后启动试验和机组并网及并网后特殊试验。电站总体试验情况良好,基本上满足了建设方、管理方及电网方面保证电站安全交接和日后安全运行的要求。可为现代大、中型水轮发电机组首次启动并网系统试验提供借鉴作用,有一定的实用参考价值。

发射装置测试技术研究

介绍了目前发射装置测试设备的测试原理,对这种测试原理的优缺点进行了分析,在此基础上提出了基于通用设备和多端口网络原理的测试方法,并对这种方法的优点进行了论述。按照这一方法设计完成了某产品的测试设备,证实了该测试方法的可行性和优点。