吸热型碳氢燃料再生冷却性能评估方法

吸热型碳氢燃料作为吸气式高超声速飞行器的再生冷却剂,冷却剂出口温度可达到750℃以上。碳氢燃料的冷却能力和抗结焦特性指标,是再生冷却剂的关键参数。在工程应用参数范围内,建立了吸热型碳氢燃料再生冷却性能综合评估体系,实现燃料热沉、结焦和流动传热性能的综合评估。燃料热沉采用热平衡法测量。作为参考:燃料温度600℃,热沉约2.0 MJ/kg;燃料温度750℃,热沉约3.5 MJ/kg。结焦采用层流流动阻力法进行定量测量,应用泊肃叶定律计算碳氢燃料结焦前后通道的当量内径,从而得到通道内结焦层的平均厚度。流动换热性能的评估方法是比较相同出口流体温度条件下不同燃料壁面温度沿轴向的分布趋势。以上吸热型碳氢燃料评估方法的建立,为研制吸热型碳氢燃料提供了有效的初步筛选途径。     

热解气体燃烧对炭化复合材料烧蚀热响应影响规律

在近空间高超声速飞行器飞行时间长、马赫数不断增加的发展趋势下，热防护与轻量化的矛盾越来越突出。基于此，开展了热解气体燃烧对炭化复合材料表面烧蚀影响的相关数值模拟研究，并与风洞试验结果进行了对比。结果表明：热解气体的燃烧可降低炭化复合材料表面的烧蚀厚度，并且随着气动热的增加，热解气体燃烧对材料表面碳的保护作用越来越明显。研究成果可为下一代近空间高超声速飞行器热防护系统的优化设计提供技术支撑。     

Optimal steering law of refractive sail

The interaction between electromagnetic waves and matter is the working principle of a photon-propelled spacecraft, which extracts momentum from the solar radiation to obtain a propulsive acceleration. An example is offered by solar sails, which use a thin membrane to reflect the impinging photons. The solar radiation momentum may actually be transferred to matter by means of various optical phenomena, such as absorption, emission, or refraction. This paper deals with the novel concept of a refractive sail, through which the Sun’s light is refracted by crossing a film made of polymeric micro-prisms. The main feature of a refractive sail is to give a large transverse component of thrust even when the sail nominal plane is orthogonal to the Sun-spacecraft line. Starting from the recent literature results, this paper proposes a semi-analytical thrust model that estimates the characteristics of the propulsive acceleration vector as a function of the sail attitude angles. Such a mathematical model is then used to analyze a simplified Earth-Mars and Earth-Venus interplanetary transfer within an optimal framework.     

Ni18%和0Cr15Ni5Cu2Ti异种钢材电子束焊接工艺试验研究

对Ni18%和0Cr15Ni5Cu2Ti超高强度马氏体沉淀硬化不锈钢异种钢材之间进行了电子束焊接工艺试验,就其工艺可焊性及接头性能、金相组织、焊缝质量、力学性能等开展研究,采用X-探伤、静载强度、金相观察、电镜扫描和能谱分析等检测手段对试件进行了分析并得出了相应结论。     

开绕组电机驱动用双逆变器死区效应补偿方法

与传统两电平逆变器的死区效应不同,开绕组电机驱动系统中双逆变器的开关死区将导致零序电压和零序电流,使绕组电流出现低频次谐波,影响系统的性能。提出了一种双逆变器开关死区导致的零序电压的补偿方案,通过扩展占空比最大的一路开关信号的导通时间,来插入一个补偿电压矢量,利用补偿电压矢量产生的零序电压抵消开关死区导致的零序电压,从而抑制系统的零序电压和零序电流。通过在开绕组感应电机驱动系统中的仿真和试验,验证了死区补偿方法的有效性。     

航空发动机过渡态试验进气压力线性自抗扰控制方法

航空发动机高空模拟试车台过渡态试验中进气控制系统受扰严重,常规方法难以有效提升进气压力控制品质,提出了一种基于线性自抗扰的进气压力控制方法。采用机理建模和系统辨识手段搭建高置信度进气仿真平台,设计线性自抗扰控制器,实现对发动机扰动影响的实时预估和补偿,形成具有主动抗扰机制的进气压力控制方法。考虑实际使用中存在控制器手/自动及控制器间的切换问题,设计实用型无扰切换方法。仿真环境下,将该方法与比例积分微分(PID)进行对比,结果显示进气压力最大偏离值由7.69kPa缩小至0.9kPa,且能够快速收敛趋于稳定,表明了该方法无需发动机信息即可实现进气压力的有效控制,通用性高,抗扰性优,能够大幅提升发动机过渡态试验中进气系统的调节品质。      

空气流速和自热效应对湿度传感器测量准确度的影响

通过对多种典型型号湿度传感器在不同空气流速条件下对同一相对湿度测量结果的变化的实验研究,得出了0～1.5 m/s流速范围内湿度传感器的示值随流速的变化趋势,即示值随流速增大而增大,总变化量最大达2%RH以上,且变化主要发生0.5 m/s以下的低流速情况下,同时传感器表面温度随流速增大而降低,两者变化趋势相互吻合。进一步分析表明,上述现象是湿度传感器的自热效应和空气与传感器之间的对流换热效应共同作用的结果,它给湿度传感器的测量结果带来新增不确定度。     

扭矩扳子检定装置量值传递相关问题探讨

通过对扭矩量值传递中有关器具工作原理及工作时受力的分析,指出了用扭矩扳子检定装置检定扭矩扳子时检定结果难以一致的原因,给出了解决办法,并进行了验证。     

具有周期性薄膜热源的多层介质非稳态传热数值仿真

为分析具有薄膜热源的多层介质非稳态传热问题,以某型飞机层合电加温风挡为例,构建了一种热流密度-温度边界条件,实现了薄膜热源热流和温度属性向多层介质内外两个方向上的实时传递,再现了薄膜热源温度对临近多层介质表面温度的影响,为具有薄膜热源的多层介质传热问题分析和加温控制规律设计提供了一种可行方法.     

新一代运载火箭氢氧模块动力系统试验风险分析

针对新一代运载火箭氢氧模块动力系统试车试验台进行了风险分析.分析方法采用基于元件的系统级FMECA和基于工艺流程的过程FMECA相结合的方法,引入“发生可能性”和“严酷度”两个指标,建立FMECA工作表,实现了风险因素量化分析与控制,并引入“风险指数”对风险事项排序.通过分析共识别Ⅰ、Ⅱ类单点故障模式45项,提出了试验台在设计、生产、使用和操作中应采取的控制措施,使系统可靠性得到了增长.该方法有效拓展了大型地面试验风险管理的思路.