氢/氧火箭发动机试验自动紧急关机程序设计

在氢/氧火箭发动机试验过程中,对发动机关键参数进行监测,及时发现异常或故障趋势,并快速实施自动紧急关机是非常重要的.本文在Pacific 6000数据采集控制系统的基础上,使用Visual C++开发环境对其自带的采集软件PI660进行二次开发,实现高精度自动紧急关机判读功能.在紧急关机程序设计中,定时器的精度直接影响判读的准确性,通过对几种定时器精度的测试和分析,选取“多媒体定时器”用于自动紧急关机程序,并结合Pacif-ic 6000数据采集控制系统的特性,综合分析了自动紧急关机程序的响应时间及可靠性.     

主动段关机方程的改进设计

某常规地地弹道弹地主动段主机点附近，发动机推力下处于下坡段，推力变化很大。在这种情况下，本文提出的主动段关机控制方案，可准确地发出主动段关机指令，使主动段主机引起的射程偏差在末修正能力允许的范围内。     

传感器问题导致德尔它4H发动机过早关机

美国空军称，传感器读数出错导致了德尔它4H火箭去年12月21日首飞时3台主发动机过早美机，造成上面级无法纠正的欠速，从而使所发有效载荷未能进入预定轨道。调查人员确信这一问题能得到解决。火箭起飞后约50秒，芯级助推器的主发动机推力回调至58％，以节省燃料，而左右两侧的助推器则以102％的推力水平继续工作。     

中国

长七火箭芯二级动力系统试车圆满成功 据中国载人航天工程网报道,8月29日,在航天科技集团公司六院101所进行的长征七号运载火箭芯二级动力系统热试车试验取得圆满成功。火箭芯二级配置4台液氧煤油发动机,其中两机固定,两机双向摇摆。试验中发动机正常点火。各系统工作状态良好,并按程序定时关机。经试验数据判读,各项参数满足设计要求。试验取得圆满成功。     

质子号将AMC-14送入错误轨道

国际发射服务公司的俄制质子M/和风M火箭3月14日在拜科努尔发射SES美洲通信公司的AMC-14通信卫星时,因和风M上面级故障而未能将卫星送入预定静地轨道.上面级在距34分钟26秒的二次工作关机时间还差2分13秒时提前关机,随即将卫星部署出去,致使AMC-14被困在远地点高约2.8万公里的轨道上.按计划,和风M需工作三次,将卫星送入远地点35737公里、近地点6256公里、倾角19.7度的轨道.     

天问一号探测器软着陆触火关机策略设计

针对天问一号探测器软着陆的安全性和稳定性问题,提出了一种高容错自主触火关机策略.首先考虑探测器进入、下降和着陆过程中大冲击、高动态、强振动环境,造成触火开关误触发的问题,设计了以触火信号、加速度信息以及高精度导航数据相结合的软着陆在线决策方法.通过自主故障诊断和处理策略提高了决策的正确性.然后,利用基于事件触发的发动机...     

液体火箭发动机关机水击特性仿真

关机水击是引起液体火箭发动机及其试验台故障的常见现象之一.为获得关机水击的主要影响规律,采用一维有限体积法建立了发动机关机水击仿真模型,通过地面试验验证了模型的正确性.针对发动机常见设计变量,开展仿真研究,结果表明:水击增量与推进剂流量、流速成正比;管路足够长时,水击增量与其长度无关,但管路过短时,管路越短,水击增量越...     

火星固体上升器最优推力条件及制导方法

两级固体上升器是大型火星样本回收计划中的重要组成部分，针对固体火星上升器在样品返回任务中的最优动力设计与耗尽关机多约束制导问题开展研究，提出了一种解析-数值融合的入轨段优化方法，最优解析方法为固体动力的优化设计提供理论依据，数值优化方法在理论最优解邻近进一步解决实际飞行中面临的耗尽关机制导问题。首先，为了分析与优化固体上升器最大载荷质量下的动力参数，基于庞特里亚金极大值原理构建了推力矢量方向的最优控制问题，推导出最优动力参数的新的必要条件来消去协态乘子矢量，进而获得了最优控制量的解析表达式。然后，针对上升器在实际飞行条件下面临的参数偏差及不确定性干扰，提出了一种融合最优解析解序列的二次型数值优化方法，该方法通过高效反向递归敏感度矩阵在线快速迭代计算出飞行指令，控制火星上升器在耗尽关机方式下高精度进入预定目标轨道。最后，推力矢量方向的最优解析表达式，通过与GPOPS优化方法的对比与分析，验证了在必要条件下的最优性与正确性，并给出了火星上升器的最优动力方案。数值仿真结果表明：在配置的参数偏差及不确定性干扰下，火星上升器采用所提的解析-数值融合优化方法，能够在耗尽关机方式下实现高精度入轨任务...     

高温燃气流风洞非稳态运行过程实验和数值模拟研究

针对热考核用高温燃气流风洞运行过程中的非稳态过程开展研究，采用风洞实验与数值计算相结合的方法研究了风洞整体起动、扩压器背压抬升、关机三种过程中喷管、实验舱和扩压器内瞬态流动特性。实验结果揭示了燃气风洞诸多有趣的瞬态现象，且披露了一手实验数据。而通过数值计算能较好地复现上述瞬态现象；借助数值计算能合理地解释试验现象产生的原因；还能捕捉实验中无法观测到的现象；此外还评估了该风洞扩压器的抗反压裕度在10kPa以上。因此，数值方法是研究大型燃气风洞瞬态流动特性最重要的辅助手段。该研究可为类似风洞运行调试提供借鉴，并为风洞实际运行提供数据支撑。