走近长空铸剑人——记中国航天科工六院41所材料组组长王敏

一直以来,中国的航天事业与内蒙古就是分不开的。内蒙古不仅是神舟飞船的故乡,也是中国航天科工集团第六研究院41所的所在地。因为中国航天科工集团研制产品的特殊性,工作在这里的航天人注定要身处幕后。

匠心指引航天路——记中国航天科工六院红岗公司特级技师洪海涛

2015年,洪海涛成为中央电视台推出的＂大国工匠·为国铸剑＂栏目的主人公。当年,该栏目仅在全国选取9位工人进行报道,洪海涛作为千千万万优秀航天人的代表,幸运地成为其中之一。洪海涛是中国航天科工六院特级技师,至今已在航天战线上奋斗了24个春秋,他爱岗敬业、勤奋学习、善于动脑、勇于钻研.

声学黑洞环在导弹级间减振隔冲中的应用研究

在导弹系统中,发动机及火工品产生的振动和冲击会严重影响战斗部的打击精度和可靠性。采取有效的减振隔冲措施至关重要。声学黑洞(acoustic black hole,ABH)作为一种新型的波操纵技术,利用结构阻抗的变化,使结构中传播的波相速度和群速度发生变化,在结构局部区域实现波的聚集,借助少量阻尼即可高效地将能量耗损。该方法具有高效、轻质、宽频等优点,为结构动力学控制提供了新的思路,具有较强的潜能和应用前景。针对导弹系统的振动冲击问题,提出了基于ABH效应的级间减振隔冲环(简称:ABH环)设计方案,以提高装备的打击精度及任务可靠性。运用有限元仿真方法研究了ABH环的动态特性,分析表明其具有良好的能量转移与耗散能力。建立了ABH环结构-战斗部模拟模型,通过模拟飞行过程的随机振动以及级间分离等冲击作用,对系统响应特性进行了分析并评估抑制效果。结果表明,所提ABH环应对复杂动载荷工况时具有较好的减振隔冲效果:降低幅值增加衰减速率。该研究既为导弹减振隔冲提供了思路,又有效扩宽了声学黑洞新技术的应用范围。

六硼化硅改性环氧树脂烧蚀性能研究

利用六硼化硅作为填料对环氧树脂进行改性,设计制备了不同六硼化硅含量的环氧树脂基复合材料,分析了六硼化硅添加量对复合材料力学性能和烧蚀性能的影响。结果表明,六硼化硅添加能够显著提高复合材料的硬度和热解残重,有效提升复合材料的抗烧蚀性能。适量六硼化硅添加后,烧蚀过程中能够在复合材料表面形成熔融液相,对表面碳化层起到黏结增强作用,改善了复合材料的抗烧蚀性能,线烧蚀率最低为0.387 mm/s。

固体火箭发动机虚拟试验技术研究综述

试验测试是评估武器装备性能的重要技术,为解决传统试验方式存在的资源成本高、试验性能难以预示等问题,将虚拟试验技术与固体火箭发动机试验测试领域结合,以缩短发动机试验周期、降低测试费用、提高产品质量。基于固体火箭发动机主要试验测试方法的研究现状,重点介绍了固体火箭发动机虚拟试验的总体架构,阐述了虚拟试验中需要构建的模型和结果的校核验证,进一步展望了科研人员未来可挖掘的潜在研究方向。

基于深度学习电子元器件表面缺陷检测研究

本文提出一种基于深度学习的方法用于电子元器件表面缺陷检测。本文通过构建卷积神经网络模型,进行模型训练,设计出合理的网络模型,从而降低网络复杂度。同时,本文通过增加训练样本数量,提高了缺陷识别率,使缺陷识别率可达93.2%,证明了本文方法的可行性。

复合材料在航天领域中的研究与应用进展

复合化是材料的重要发展方向,复合材料作为一种新型材料已经逐渐成为21世纪的主导材料之一,它的发展和应用极大地促进了航天工业的发展进步。作者主要阐述了复合材料近年来的研究热点,介绍了复合材料在航天领域中的应用现状,对复合材料未来的发展趋势进行了展望。

凝心聚力 为建设世界一流 航天强国作出新的贡献

中国航天科工六院党委紧扣学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想主题教育总要求、根本任务和具体目标,坚持理论学习、调查研究、推动发展、检视整改一体推进。各级党员干部联系实际、牢记职责、深学细悟,用习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神统一思想、凝聚共识、坚定信心、增强斗志,切实把思想和行动统一到党中央决策部署上来。

整体式酚醛树脂基复合材料扩张段制造技术研究

扩张段作为固体火箭发动机上的重要零部件,需要具备优异的抗烧蚀冲刷和综合力学性能。本文设计整体式扩张段几何尺寸,基于针刺缝合工艺制备一体化扩张段预制体,采用真空辅助灌注RTM工艺和高压RTM工艺注入酚醛树脂浸润预制体,阶梯升温固化得到整体式酚醛树脂基复合材料扩张段,为低成本、高效率批量制备整体式酚醛树脂基复合材料扩张段积累经验。

HTPB推进剂热力耦合加速老化细观损伤机理分析

为了深入探究端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂在热力耦合作用下的细观损伤机理,采用了试验表征和理论分析相结合的方法。具体而言,对在不同环境温度(50,70℃和90℃)及不同加载次数下的HTPB推进剂进行了细观层面分析。在50℃下,分别进行了约3000次和10800次加载;在70℃下,分别进行了约1800,3600次和7030次加载;而在90℃下,则进行了约1800次加载。研究发现:在热力耦合加速老化作用下,HTPB推进剂的细观损伤比单一因素老化更为显著。其细观损伤机理主要涉及两方面:一是由于基体热降解,基体自身的承载性能及其与颗粒间的粘接强度均有所下降,进而导致颗粒“脱湿”;二是颗粒的“脱湿”现象反过来进一步加剧了基体的热降解。这种相互作用使得细观损伤更加严重。研究还发现,随着老化温度的增加,细观损伤的程度会加剧,但温度过高将改变老化过程的细观损伤机理。此外,研究指出,在其他条件不变的前提下,合理选择终止加载次数对于判断HTPB推进剂是否发生显著细观损伤至关重要。本研究中,当50℃和70℃下的加载次数比(N/N_(End))分别超过0.281和0.330时,HTPB推进剂会产生显著的细观损伤。

固体火箭发动机振动试验夹具优化分析与研究

通过相同激励条件下对3种典型振动试验夹具进行宽频段随机振动试验分析,发现夹具在试验频段内出现不同程度的共振现象,过试验现象严重;通过3种典型振动试验夹具质量、一阶固有频率、位移变化量及应变变化量等数据对比、分析,得出影响振动试验夹具振动传递特性的主要因素,以影响因素为优化变量,以典型部位平均响应与输入的振动传递比为优化目标,进行拓扑优化设计,最终经过夹具振动试验验证,过试验情况得到有效控制,满足相关规范要求,为固体火箭发动机振动试验控制提供保障。

2MW风机复合材料叶片材料及工艺研究

风力机在工作过程中,风机叶片要承受强大的风载荷、气体冲刷、砂石粒子冲击、紫外线照射等外界作用。为了提高复合材料叶片的载荷、耐腐蚀和耐冲刷等性能,必须对树脂基体系统进行精心设计和改进,采用性能优异的环氧树脂,改善玻璃纤维/树脂界面的粘结性能,提高叶片的承载能力,扩大玻璃纤维在大型叶片中的应用范围。通过对新型环氧树脂的研究和对传统叶片工艺的创新,研究结果表明复合材料叶片可以达到在恶劣工作环境中长期使用的性能。

NEPE推进剂药浆固化初期特殊流变性能研究

为了探究NEPE推进剂药浆固化初期高黏度、高模量的流变特性成因,采用流变试验方法、红外光谱分析手段,研究了HMX,AP,NPBA与硝酸酯黏合剂的混合体系流变性能,以及NPBA与HMX的作用力。结果表明,NPBA与HMX的相互作用是NEPE推进剂药浆流变特性的主要成因;NPBA的—OH与HMX的—NO2易形成氢键;通过调节固化催化剂或提高固化温度等方法,可以缩短或消除NEPE推进剂固化反应初期高模量现象。

1.5MW风机叶片模具加热工艺研究与技术创新

在大型风力机复合材料叶片的生产过程中,模具起着至关重要的作用。为了满足风力机复合材料叶片生产的关键工艺要求,采用新型的复合材料叶片模具作为核心工艺装备成为必备条件。通过对复合材料叶片模具的制作工艺研究和技术创新,使得新型模具完全满足了大型风机复合材料叶片生产的所有工艺需求。其中,模具的加热方式采用水(油)加热或电加热,要求所产生的热量可以均匀地传递到模具复合材料型面上,并达到产品叶片固化所需的温度。

基于格子波兹曼方法研究颗粒对缸套-活塞环油膜压力的影响

为了研究小于油膜厚度的固体悬浮颗粒对活塞环流体润滑的影响,该文从流场角度分析发动机缸套-活塞环的润滑区域,建立了缸套-活塞环润滑问题的格子波兹曼离散模型,基于雷诺边界条件的负压归零法,分析了油膜破裂时格子波兹曼方法(lattice boltzmann method,LBM)模拟润滑油流动的边界条件的处理方法,基于LBM对含有固体颗粒的润滑油流动进行流场分析,研究了多个颗粒对于活塞环润滑性能的影响。得到了颗粒位置、形状,以及在不同曲柄转角下对活塞环油膜压力的影响;分析了润滑区域的油膜速度分布,并与试验结果进行了定性的比较。结果表明,当颗粒距离活塞环较近时,对于活塞环附近的油膜压力场影响较大,而当颗粒距离活塞环较远时,颗粒的存在对于活塞环的油膜压力场影响较小;并且对于缸套-活塞环下止点磨损较严重的实验现象给予了理论分析。

重心布置及漂角对空投气垫艇纵稳性影响分析

为了分析空投气垫艇在不同重心位置和漂角下的纵摇运动响应,利用STAR-CCM+平台的重叠网格技术对气垫艇在规则波中的水动力性能进行数值模拟。研究表明,重心和漂角的变化对空投气垫艇阻力性能和航行稳定性的影响十分敏感,试验中通过改变压块来调整气垫艇重心位置,在低速段即0.4<F_(r)<0.8时,重心纵向位置前移与垂向位置上移将会导致阻力增加,而当其在高速段即F_(r)>0.8时,重心纵向位置前移和垂向位置下移将导致阻力减少,为了满足高速船舶性能,因此重心位置布置时宜适当前移。在0°<β<30°范围内,漂角越小,气垫艇受到波浪的激励作用愈加明显,纵摇运动响应幅值越大。优化重心布置方案漂角等组合形式能够有效提升气垫艇的航行稳定性,综合分析可知该型气垫艇在重心位置靠近艏部且以一定小角度漂角高速航行时,纵向稳定性越高且兴波阻力性能最佳。

多个固体颗粒对于轴承润滑影响的研究

基于格子-波兹曼方法(LBM)的理论方法,建立了含有固体颗粒的轴承润滑问题的离散模型,并进行了分析计算,分别得到了单个颗粒及多个颗粒对于油膜压力及流速的影响,通过对比发现,对于单个固体颗粒,在颗粒上游区域油膜压力有所增大,而在其下游区域油膜压力减小。当颗粒之间间距一定时,颗粒个数越多对于油膜压力的影响也越大,即润滑油中含有的固体颗粒浓度越大,则其对于润滑的影响也越大。

基于LCA碳总排放量的大型工业园区综合能源供应系统多目标优化

大型工业园区碳集中排放是导致环境恶化的重要原因之一。提出大型工业园区综合能源供应系统模型,包含能源输入、能源转换、能源存储三个模块,通过能源转换降低传统能源使用比例,为园区提供电、热、冷、气4种所需负荷。基于生命周期计算设备和能源的碳排放量,通过碳捕集技术对既有碳排放进行消纳,并将经济成本、碳排总放量和清洁能源利用率作为目标函数,利用改进的麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm, ISSA)对工业园区综合能源供应系统进行优化配置。算例结果表明,引入储能系统和电转气系统(power to gas, P2G)后,园区能源系统的清洁能源使用比例是之前的3.92倍,单位用电量下碳排放系数降低30.2%,综合单位电价降低0.38元,证明综合能源供应系统在满足园区能源需求的同时也可以降低碳排放量和经济投入。

套管换热器对流换热的数值模拟研究

本文建立了一种复杂的数学模型用于预测套管式换热器内流体的流动及传热特性。数学模型包括计算流体力学模型和计算传热学模型。其中,计算传热学模型中的湍流扩散系数是利用温度方差t2和温度方差耗散率εt来求解,而不是利用通常采用的Pr数假设值或实验测定值来求解。为验证新建立模型预测结果的准确性,本文将数值模拟结果与文献中的实验结果进行了比较,结果吻合较好。

固体火箭冲压发动机补燃室流场三维数值计算研究

应用概率密度函数非预混模型,对固体火箭冲压发动机补燃室内的湍流燃烧进行了数值模拟。模拟结果表明:补燃室内发生着复杂的三维化学反应流动,存在对掺混燃烧有重要影响的头部回流和轴向涡流。补燃室内复杂的温度分布和空气与燃气的掺混、燃烧及流动状态有密切关系。提高空燃比,可增强补燃室中燃气的回流和轴向涡流强度,加大掺混力度,从而提高燃烧效率。