真空低温环境下的光学精密机械传动与控制测试

在深冷与超高真空环境下,光学精密机械传动与测控的设计是无法按常规方法进行的。特别是运动付的润滑形式、材料的选择,测试传感器的选用等都是需要解决的关键技术问题。本文给出了结构设计与测控方法,并在实践中进行了应用。     

0.1米低温风洞的设计

本文阐述了我国首次设计和建造的低温风洞的设计特点及共性能。这是一座以风扇驱动的闭口回流式风洞,用氮气作试验气体。试验段为0.1米的方形截面。计运转参数范围为:M=0.04～0.40,P_t=101.2 kPa～202.6kPa,T_t=79K～320K。试验时间为半小时。风洞壳体是用铝合金制造的,外部用超细玻璃棉绝热。风扇用交流电机拖动,转速用变频控制。     

浮动壁火焰筒壁温试验和计算分析

对某浮动壁火焰筒的壁温进行了试验和计算分析。该火焰筒应用了新型的浮动壁结构和高效的冲击/发散复合冷却技术。壁温分布试验在全环形燃烧室试验台上进行,采用热电偶和示温漆测量。计算采用了稳态导热问题的有限元求解方法。研究分析表明,火焰筒壁温在材料的长期许用温度范围内,壁温计算反映了火焰筒壁温的分布规律和趋势。冲击/发散复合冷却方式的轴向壁温梯度小于缝槽气膜冷却方式,对降低热应力水平,延长火焰筒使用寿命有利。     

燃烧室结构高温变形非接触测量试验研究

为获得地面试验中主动冷却燃烧室在高温状态下的结构总变形和局部应变,基于数字图像相关法开展了非接触测量试验研究。分别采用加速鲁棒特征算法和改进的圆柱曲面数字图像相关法完成了燃烧室结构总变形和局部应变测量及分析。测量结果表明,燃烧室稳定工作条件下,结构轴向总变形约4.8 mm、局部平均应变约0.0049。测量结果与工程粗略估算结果比较吻合,说明所使用的非接触测量方法有效,能够支撑燃烧室热结构设计,测量数据能够用于三维结构强度数值计算的验证。     

燃烧室高温燃油的密度变化特性及控制方法研究

针对燃烧室主动冷却通道高温燃油的密度变化特性进行了分析,给出了燃油温度和压力等参数的测量系统设计方法,利用能量守恒和等熵关系式设计了能够适应燃油密度大幅度变化的喷注压力调控方案。为确定燃油密度变化对调控方案的影响,在直连式燃烧试验平台开展了燃油喷注压力调控试验,试验过程中燃油测控系统工作正常,燃油喷注压力和密度大幅度变化过程与计算结果吻合较好,验证了高温燃油密度计算方法和测控方法的有效性。     

细AP对丁羟高燃速推进剂低温力学性能的影响研究

研究了细AP含量对某丁羟高燃速推进剂低温力学性能的影响，通过试验确定了推进剂中细AP含量的极限值，当细AP含量达到或超过该极限值后，推进剂出现低温εm。显著下降的突变现象，从理论上对这种现象进行了解释。     

长征3号甲系列火箭研制回顾

长征3号甲系列运载火箭由长征3号甲、长征3号乙、长征3号丙(简称长三甲、长三乙、长三丙)三种大型低温液体运载火箭组成,是我国目前高轨道上最大运载能力的火箭群体,也是我国21世纪用于国内外应用发射的品牌和主力火箭之一。长征3号甲系列火箭具有技术性能先进、运载能力大、继承性好、适应能力强、发展潜力大等特点,它们的研制成功是我国航天领域的一项重大技术创新成果。长三甲、长三乙火箭于1998年荣获国家科学技术进步特等奖。     

VINCI:用于阿里安5上面级的一种新型低温发动机

VINCI发动机是新一代低温上面级发动机,它将从2005-2006年起,为阿里安5火箭提供动力。基于对未来市场所需同步轨道载荷质量的展望,1998年欧空局作出决定,启动阿里安5上面级新型低温发动机的研制计划,以适应飞行器重量增加和轨道服务多样化的趋势。地球同步轨道,或适用于星座卫星的中轨道等非传统发射任务的市场份额将逐步增加。高比冲、加大推力、再起动能力,是新型VINCI发动机要实现的关键技术目标。另外,在工程时间和资源有限的情况下,研制风险的最小化,实现预期的低重复成本,也是俩个挑战性目标。两者的目的均在于保证运载器的竞争力。在过去的头两年中,设计与研制计划中的一些具有里程碑意义的目标,已经实现了。     

发汗冷却喷管在火箭发动机上的应用

较系统地介绍了发汗冷却的机理和发汗冷却研究的发展历程，说明了发汗喷管不同研究阶段的典型结构，并重点阐述了可望很快应用于工程上的发汗喷管结构，同时列出了发汗喷管计算中关键技术－热量交换的有关数学模型和各参数的取值。指出了近期需要开展的工作。     

管道—楔形肋片式空间辐射器性能计算

在航天器热控制中，空间辐射器是最主要的排热部件。本文对双面及单面管道—楔形肋片式空间辐射器进行了详细的热分析，并完成了管道—楔形肋片式空间辐射器的性能计算