固体火箭发动机用大直径卡环结构及加工工艺方法

介绍了固体火箭发动机用大直径卡环的组成结构、卡环与发动机的连接形式、卡环的材料选用及技术要求。依据卡环的结构和工艺特点,对其加工工艺难点进行了分析,指出应采取的措施;并提出应用车削加工卡环的新方法,同时对卡环车削原理即螺纹成型法,和螺纹牙型、螺距、车削刀具、车削时刀具的起始与终始位置、磨削成型等工艺方法做了详细叙述。这一方法既省时省力,又保证卡环的加工精度。     

固体火箭发动机卡环连接结构研究(英文)

通过比较固体火箭发动机的几种典型连接结构,指出采用卡环连接的优势。结合工程实际,开展卡环连接结构设计、有限元仿真分析与单项试验验证,重点解决卡环结构高压变形、结构密封、配合间隙、装配工艺等几个方面的问题。通过单项试验考核及计算,证明卡环连接方案的可行性和设计的合理性。     

固体发动机卡环连接结构大变形弹塑性有限元分析

对复合材料壳体与喷管的卡环连接结构进行了弹塑性大变形接触有限元理论分析模型的建立及有限元应力，应变数值分析。对复合材料壳体材料进行了等效正交各向异性轴对称材料模式分析；采用点点间隙单元，分析了卡环，接头及倒锥等多体接触问题。     

不同约束模型下降落伞-返回舱系统运动特性分析

建立了球铰链约束、单点吊挂约束、倒“Y”型约束三种约束模型,并对某型号舱-伞系统稳定下降过程的运动特性进行仿真计算,给出在三种约束模型下,系统运动参数随时间、高度变化的对比曲线图,并对仿真结果进行分析。计算所得结论可为降落伞-返回舱系统进行运动特性分析时简化约束模型提供重要参考。     

环境温度对固体火箭发动机气密性检查影响分析

针对M型固体火箭发动机的具体结构,建立了其在储存环境条件下的传热模型,并进行了计算,分析了环境温度变化对“压差法”气密性检查结果的影响,验证了采用“压差法”对固体火箭发动机进行气密性检测的可靠性。     

"爱国者PAC-3"型导弹主发动机装药药型反设计

对“爱国者PAC-3”型低空拦截导弹主发动机的装药药型进行了反设计,分析计算了开槽管形装药药型的优点。比较3种典型的开槽管形药型的压强-时间曲线,发现采用5槽大槽深非通透药型具有较好的综合性能,证明了“爱国者PAC-3”主发动机采用这一药型的原因所在。     

固体发动机喷管与壳体卡环连接结构初步研究

为探索大型固体火箭发动机喷管与壳体连接用的卡环结构,设计了一套试验研究装置。试验结果表明,该装置设计合理,所得试验结果与理论计算一致性较好,试验是成功的。由此使卡环结构应用于大型固体火箭发动机取得了突破性进展。     

纤维缠绕高压气瓶封头型面设计及应力估算

文章以“网格理论”为基础，对纤维缠绕高压气瓶封头部分的纤维应力进行了估算，并从力学要求以及缠绕规律出发，推导了“平面型封头”的型面方程，提出了适用于工程设计和加工的数值解法。推导的结果主要适用于短粗类型的压力气瓶、贮罐以及固体火箭发动机外壳的设计计算。     

终端为“半球＋平面叶片”时进气道的RCS

首先分析了进气道等效圆波导中发动机等效“半球＋ 平面扇形金属叶片”终端的不连续性，根据电磁场互易定理和物理光学法（ Ｐ Ｏ） 计算了这种终端的反射系数；然后利用“传输模式叠加法”计算了进气道的雷达散截面（ Ｒ Ｃ Ｓ） 。计算结果与实验结果比较吻合，优于文献给出的计算结果。这种方法采用模式迭加求和，避免了普通模式法需进行大型矩阵计算以及对计算机内存的过高要求。     

橡胶老化性能的神经网络研究方法

运用神经网络方法,建立了预测橡胶老化性能的计算模型。运用该模型计算了“O”型橡胶密封圈在不同时间下的老化性能,并与实验结果进行了比较。结果表明,该模型精度较高,在固体火箭发动机研究方面具有较好的工程应用价值。     

高压补燃发动机э形弹性金属密封机理研究

э形弹性金属密封是一种适用于大通径、低温、高压密封环境的金属密封结构,已成功应用于高压补燃液氧/煤油发动机液氧管路密封。针对100吨级高压补燃发动机中的э形弹性金属密封,建立了其非线性有限元弹塑性分析模型,基于ABAQUS 6.10进行了仿真计算,得到了4个密封面的接触面积和接触应力随预紧载荷的变化规律,确定了各密封面形成的先后顺序。对于密封机理的研究结果表明,э形环刚度过大是造成э形密封装配困难的根本原因。     

行波机理对低散射目标支架雷达散射截面的影响研究

针对雷达低散射支架,文中首先采用天线机理分析行波对雷达散射截面(RCS)的贡献,并且使用等效相速度的概念求出双弧线外形目标支架在远区的辐射场,最后分析得出低散射支架行波辐射特性,并讨论行波对目标支架RCS的影响。     

橡胶"O"形密封圈结构参数和失效准则研究

利用大变形、接触的非线性有限元理论建立了某固体火箭发动机密封结构的二维轴对称模型,用有限元软件计算出该结构在工作状态下的变形和应力。通过计算可知,在橡胶“O”形密封圈与上下法兰接触的位置产生最大的接触压应力,在密封槽槽口转角位置产生最大的剪切应力。对密封性能的各结构参数进行了分析,讨论了上下法兰张开间隙、初始压缩率、密封槽槽口及槽底倒角半径、密封槽宽、密封圈材料等典型参数的影响:上下法兰张开间隙、密封圈的初始压缩率对最大接触压应力的影响较大,而密封槽槽口和槽底处倒角半径对剪切应力影响明显。三维壳体结构的有限元分析结果表明,上下法兰在内压作用下产生不均匀的张开间隙,体现了三维结构的特点。不均匀的张开间隙与二维轴对称结果对比可知,以最小间隙作为设计间隙,二维轴对称分析模型可取代三维模型来分析该结构的密封性能。最后,确定了“O”形圈密封结构的最大接触应力和剪切应力失效准则。     

On dynamics of a plasma ring rotating in the magnetic field of a central body: Magneto-gyroscopic waves. Problems of stability and quantization

Based on a mathematical model described in [1], some new aspects of the dynamics of a thin planar plasma ring rotating in the magnetic field of a central body are considered. The dipole field is considered assuming that the dipole has a small eccentricity, and the dipole axis is inclined at a small angle to the central body’s axis of rotation. Emphasis is placed on the problem of stability of the ring’s stationary rotation. Unlike [1], the disturbed motion is considered which has a character of eddy magneto-gyroscopic waves. The original mathematical model is reduced to a system of finite-difference equations whose asymptotic analytical solution is obtained. It is demonstrated that some “elite” rings characterized by integral quantum numbers are long-living, while “lethal” or unstable rings (antirings) are associated with half-integer quantum numbers. As a result, an evolutionally rife rotating ring of magnetized plasma turns out to be stratified into a large number of narrow elite rings separated by gaps whose positions correspond to antirings. The regions of possible existence of elite rings in near-central body space are considered. Quantum numbers determining elite eigenvalues of the mean sector velocity (normalized in a certain manner) of a ring coincide with the quantum numbers appearing in the solution to the Schrödinger equation for a hydrogen atom. Perturbations of elite orbits corresponding to these quantum numbers satisfy the de Brogli quantum-mechanical condition. This is one more illustration of the isomorphism of quantization in microcosm and macrocosm.     

基于螺旋理论的环形桁架式可展天线构型综合

基于螺旋理论针对环形桁架式可展天线机构的构型综合问题进行研究，首先概述基于螺旋理论的约束综合法，然后分析环形桁架可展天线机构的收展原理，将环形桁架机构分为上下环形边两部分，通过综合环形边机构并连接上下环形边便可得到环形桁架机构；采用移动副(P)来描述各个节点花盘的运动特性，通过基于螺旋理论的约束综合法针对环形边支链机构进行分析与综合，得到了16种约束支链机构，通过分析与优选得到了两种约束支链机构；采用综合得到的约束支链机构组合得到了环形边链路机构并通过连接组合与推演得到了四种环形桁架可展开机构；最后针对综合得到的四种环形桁架机构在Solidworks软件中进行了三维建模与运动仿真，校验了各机构的可展性。本文的研究为可展天线机构的构型综合提供了一种新思路，综合得到的几种环形桁架机构在空间可展开天线领域具有较好的应用前景。     

The effectiveness of end-of-life re-orbiting for debris mitigation in geostationary orbit

The effect of satellite breakups over 72 years, as a function of the end-of-life re-orbiting altitude (0–2000km), was analyzed in terms of fragment contribution to the object density in the geostationary orbit (GEO) ring, both in the short- and long-term. In the short-term, the explosions in GEO are the most detrimental for the GEO ring environment, though the average fragment density in the ring is never higher than 1/5 of the background, decreasing to less than 1/100 of the existing environment after 4 years (apart from a density rebound 5 decades later, due to luni-solar perturbations). Spacecraft end-of-life re-orbiting is a possible mitigation solution. But the re-orbiting altitude is critical if explosions continue to occur. In order to reduce the post-event average density by 1 order of magnitude with respect to an explosion occurring in GEO, more than 500km of re-orbiting is needed. Concerning the long-term environmental impact, the re-orbiting strategy supported by Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) seems adequate to guarantee, after 2–3 years, a long-term average density of fragments in the GEO ring of at least 2 orders of magnitude below the existing background. But at least 1000km of re-orbiting are needed to stay below that threshold in the short-term too. In conclusion, the re-orbiting strategy recommended by IADC is totally adequate in the long-term, but only if satellite passivation is extensively carried out.     

卫星对接环减振装置设计与验证

针对相同平台卫星不能满足多种运载力学环境的问题,设计了一种对接环减振装置并进行了试验验证。首先通过分析卫星对接环功能特点,结合金属橡胶材料减振方式,设计了对接环减振装置,构建了卫星-对接环减振系统的动力学模型;然后通过正弦与随机振动试验验证了设计的有效性;其次,将对接环减振装置进行了有限元分析,将有限元分析结果与试验结果进行对比,验证了分析模型的正确性;最后,将所设计的对接环减振装置应用于环境减灾二号(HJ-2)卫星中,通过整星动力学分析验证了该装置的应用效果。     

高温高压下的燃气／空气热管换热方案

以高温高压燃气加热高压纯空气为研究背景,用平均温差法对气-气热管换热器设计计算,进行结构方案设计,采用有效度-传热单元数法对换热器传热进行校核计算。设计换热器为圆柱形筒壁结构,出口为渐缩型喷管结构,采用半轴比为2／1的椭圆形热管。     

Dynamics of a plasma ring rotating in the magnetic field of a central body: Magneto-gravitational waves

The model problem of the dynamics of a planar plasma ring rotating in the dipole magnetic field of a central body is considered. A finite-dimensional mathematical model of the system is synthesized by the Boubnov-Galerkin method. The class of solutions corresponding to magneto-gravitational waves associated with deformations of the ring boundaries is investigated.     

环件轧制参数与质量关系研究

在分析环件加工过程的运动和受力的基础上,定义了环件的端面平整度和外圆的圆度误差作为环件质量的表征参数。通过仿真,分析了环件轧制过程中芯辊进给速度、驱动辊转速和上锥辊进给速度与环件质量之间的关系。仿真结果为环件轧制工艺参数定义提供了参考。