火箭贮箱焊接缺陷修复技术研究现状

贮箱作为运载火箭的重要组成部件,其在服役时承受着振动、突风与冲击等随机载荷,保证箱体结构的可靠连接尤为重要。在实际生产中,焊接处的缺陷既破坏了接头的连续性,降低了其有效承载面积,又造成了局部的应力集中,从而直接降低火箭的可靠性。因此,针对焊接缺陷的修补是必要的。重点介绍了国内外几种常用的贮箱箱体焊接缺陷修补技术,从不同修补技术的特点入手,回顾了其发展应用过程,对其应用对象、修补后性能提升效果等进行分析。系统地总结了不同修补方法的现存问题,对未来贮箱焊接结构缺陷修补技术的发展方向进行了展望。

无人机发射过程燃油晃动分析

本文使用MSC.Dytran有限元分析软件对无人机火箭助推起飞过程中的燃油响应进行了仿真计算。计算中采用任意拉格朗日-欧拉耦合(ALE)方法模拟了燃油和油箱的相互作用。仿真得到油箱内不同油量状态下的无人机起飞姿态的变化和燃油在油箱内的晃动规律,结果表明飞机半油起飞状态姿态变化最为严重。为了改善燃油晃动,研究了几种在油箱中增加隔板的改进设计,并对改进效果进行计算。依据仿真计算结果对油箱布局设计给出了几点建议。本文的仿真计算方法经修改完善后有望用于对无人机起飞段的精确仿真计算。

航天运载火箭燃料供给罐式集装箱的设计计算

用于航天运载火箭燃料供给用的罐式设备工作条件严苛,所装有毒燃料易燃易爆,罐内承压高,且要求设备在卫星发射基地运载加注燃料。原先按固定式压力容器标准设计的设备无法实现燃料运载,而可移动罐柜设计标准中又不含有对如此高压设备的设计规则。为了实现在这样工作条件下运行的罐式设备的设计和制造,文中突破性地将固定式压力容器标准ASMEⅧ-1和可移动式罐柜设计标准IMDG《国际海运危险货物规则》结合起来,设计一款新型的用于航天运载火箭燃料供给用的罐式集装箱。并详细阐述根据两种标准设计的方法和思路。

火箭贮箱水清洗多自由度翻转台

火箭燃料贮箱加工制造中会产生铝屑、粉尘、油脂等多余物,多余物的清理是火箭贮箱制造中的重要环节,目前多采用人工清理,耗时费力。针对火箭贮箱自动化水清洗的要求,设计出火箭贮箱水清洗多自由度翻转台,由俯仰机构、滚转机构、支撑机构等组成,可实现火箭贮箱多个自由度的翻转水清洗。另外,滚转台面上还装有可移动的微激振系统,环绕在贮箱外表面,用来振落贮箱内部缝隙中的多余物。通过多次翻转水清洗和微激振运动,可以实现大部分火箭贮箱多余物的自动清洗。

运载火箭贮箱清洗机器人设计与实验

针对运载火箭贮箱内壁多余物难以清洗的问题,本文提出了一种搭载高压水射流的新型移动式五自由度机械臂方案及清洗任务作业方法。根据贮箱多余物清洗任务采用运动特征分解的方法对机械臂进行了机构设计,并结合贮箱几何特性,完成了清洗动作规划。最后,根据设计方案完成了清洗机械臂系统样机的制造并在长征4号火箭燃料贮箱上完成了清洗任务的实验,验证了提出的清洗机械臂设计方案及清洗任务规划的有效性和可行性。