惯性顶级发动机壳体研制

本文详细介绍了化学系统分公司(OSD)研制的惯性顶级(IUS)推进系统采用的63英寸和92英寸直径的凯夫拉/环氧纤维缠绕的火箭发动机壳体的设计和试验结果。IUS 要求发动机壳体结构性能超过大型复合材料发动机壳体当前的技术水平。尤其要求 SRM—1裙的结构承载超过凯夫拉/环氧裙当前水平的50%,压力容器的性能超过当前水平的35%。至今多次全尺寸爆破压力试验表明惯性顶级发动机壳体超过了当前技术水平的要求,壳体效率(PV/W)高达1.27×10~6英寸。SRM—1结构试验在压缩线载荷—3564磅/英寸和峰值为2298磅/英寸的剪切载荷联合作用下,超过当前技术水平48%,超过要求值的18%。     

过载条件下固体发动机内流场数值模拟

应用颗粒轨道模型，连续相控制方程按二阶迎风有限体积方法进行离散，并对纵、横加速度载荷均为20g、30g和35g的固体火箭发动机燃烧室内两相流动进行了模拟。结果表明，有纵横加速度载荷的情况下，发动机燃烧室内颗粒相会形成粒子聚集流，对承载方向的装药和壁面产生严重的冲蚀，明显改变了发动机燃烧室内原有的轴对称流动形态，同时承载方向上粒子聚集流的最大密度点随横向加速度的增加而远离发动机后封头。这些结果与实验发动机试车结果有较好的一致性，为发动机绝热层异常烧蚀机理分析提供了理论依据。     

惯性顶级固体发动机的研制现状

惯性顶级(IUS)全尺寸发动机研制计划包括三级发动机的设计、研制和飞行鉴定。这些发动机按不同方法组合起来,可以用来满足给定的有效载荷的能量要求。推进系统的设计已经完成,当前的主要精力集中在完成鉴定阶段前的研制阶段试验上。到目前为止,所有的静止试车都是成功的。本文首先介绍一下惯性顶级飞行器,接着描述每级固体发动机的设计特点,最后总结了迄今为止所作的发动机各部件和整机的试验结果。在必要的地方,文中深入地分析了每项试验中哪些方面是重要的,为什么重要,以及怎样满足了惯性顶级的这些要求。     

远地点发动机的最佳化

本文讨论了远地点发动机的最佳化问题,同时还评述了进行这种分析所需要的计算工具。这一问题是从材料和工作过程参数来入手解决的。论述了现行的工艺技术水平和新工艺及新材料,说明了材料对最佳参数的影响,以及发动机性能对这些参数的敏感性。举出了一个现行发动机系统最佳化的例子作为示范,并说明如何采用较先进的工艺技术来改进产品性能。     

固体推进技术的发展

介绍了固体推进技术的发展趋势,主要是发展用于机动、隐蔽的固体导弹的动力装置,发展无烟推进剂及发展航天大型助推器和运载火箭顶级。文中还以FG-15远地点发动机为例介绍了我国固体推进技术的水平。     

大型纤维缠绕复合材料壳体的结构─工艺设计问题

综合分析比较了同内外大型纤维缠绕复合材料壳体研制经验，对其发展趋势及结构─工艺设计等主要问题，以及对涉及纤维、树脂基体、复合裙、壳体内外绝热层等的材料、部件、检验和具体工艺问题作了分析和讨论，提出了建议和看法。     

大型纤维缠绕复合材料壳体的结构—工艺设计问题

综合分析比较了同内外在大型纤维缠绕复合材料壳体研制试验，对其发展趋势及结构－工艺设计等主要问题，以及对涉及纤维，树脂基体，复合裙，壳体内外绝热层的材料，部件，检验和具体工艺问题作了分析和讨论，提出了建议和看法。     

我国固体推进技术发展的回顾与展望

一、中央决策发展固体推进技术我国现代固体推进技术是在1956年党中央做出建立我国独立的航天事业的决策后,完全依靠自己的力量,经过艰苦创业发展起来的。从技术方面说,钱学森先生在其中起了重要作用。他站在世界航天技术前沿,洞察技术发展动向,深知固体推进技术对国家防务的重要。他提出研制“精     

大型固体火箭发动机研制的关键技术

介绍了大型固体发动机推进技术的现状和发展趋势。研讨了发动机设计总体布局与各部件匹配及协调、优化设计、推进剂性能、装药燃烧室的界面脱粘、喷管热结构设计与材料、全轴摆动柔性接头喷管和鉴定阶段发动机性能逆运算等技术问题,并总结了多年的研制经验。     

火箭发动机纤维增强金属壳体的结构分析

本文提出了应用有限元法和光弹技术进行火箭发动机纤维增强金属壳体结构应力分析的方法。这些方法使得能够对初始缠绕工艺过程、惯性力和点火以后的升压过程等进行受力分析。为了分析外缠纤维和飞行载荷的复杂效应,引入了某些简化和假设。对于一些典型发动机,给出了两种方法的结果比较。