侏儒导弹的动力装置

本文介绍了美国侏儒导弹三级固体发动机的研制进展和主要性能,着重分析了发动机采用的石墨/环氧复合材料亮体、NEPE推进剂和碳/碳喷管等三项先进固体火箭技术。     

一九八二年固体火箭的主要成就

在1982年固体火箭的主要成就中,领先的是航天飞机固体助推器那继续给人以深刻印象的成绩,以及在 MX 洲际弹道导弹研制方面所取得的进展。这个直径为92英寸的导弹,其前三级都用的固体推进剂火箭发动机,第四级是一个液体双组元推进剂系统,它预定在1983年初进行首次发射。     

航天发动机用的低密度绝热层的研制

业已公认,减轻航天发动机的消极重量是十分必要的。其中的一项措施是研制和应用先进的复合材料发动机壳体,如计划于八十年代初期发射的MAGE欧洲远地点发动机所做的那样。但是,通过降低壳体内绝热层材料密度,还可以进一步降低发动机消极重量。由于认识到了这样做的必要性,从而开展了本文所述的新型低密度橡胶复合材料的研制工作。这些橡胶材料,大体上都以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,以石棉为填料,以过氧化物为固化剂,适用于装丁羧推进剂和丁羟推进剂的发动机。所述的研制计划除研究了配方技术,调整热性能、烧蚀性能和力学性能以满足发动机要求外,还研究了加工工艺的最佳化,包括易于固化以及和壳体推进剂的粘接性能。     

日本H-Ⅰ顶级火箭发动机技术

H-I顶级发动机研制中开发了几项新技术,如采用轻型材料制造的结构部件,含HMX的HTPB推进剂,新式点火装置,以及新的检测方法等。本文对这几项新技术做了全面介绍.     

侦察兵运载火箭先进的第三级发动机的研制

前言侦察兵运载火箭第三级发动机将采用天蝎座——Ⅲ(Antares—Ⅲ)发动机。侦察兵是一种四级固体推进剂运载火箭,由国家航宇局兰利研究中心抓总,沃特(Vought)公司主要负责系统研制。1977年初,为了至少增加18公斤有效载荷,着手寻求一种高性能第三级发动机。这种性能经改进后的发动机仍必须维持原先发动机的外形尺寸,并能保持或提高原先发动机的设计安全系数。1977年3月,赛奥科尔公司承包了沃特公司的合同,负责设计、研制和质量鉴定代号为     

液体火箭发动机的热结构复合材料

20多年来,火箭工程设计人员一直在研究耐高温、抗氧化陶瓷材料的应用可能性,但是这些材料的主要缺点是易碎和抗热壅塞性差.目前工业用碳陶瓷和陶瓷-陶瓷结构复合材料具有很好的弹性和很强的抗热壅塞性能,这重新引起了人们制造高温火箭发动机复合材料部件的兴趣.这类新材料目前正由欧洲动力装备公司(SEP)生产,其名为SEPCARB和CERASEP,它们具有独特的热和机械性能,可以取代难熔金属而应用于可贮存二元推进剂火箭发动机的整体式喷管和推力室.装有这些部件的工艺发动机已经试验成功,从而为下一代火箭发动机的生产铺平了道路.     

全复合材料宇航发动机可行性验证

1982年11月,空军火箭推进实验室成功地进行了由若干先进的部件组成的发动机的高空模拟点火试验,从而完成了全复合材料固体火箭宇航发动机可行性的验证。这次试验使法国欧洲推进公司与美国联合工艺公司化学系统分公司分工合作为期三年的研制工作达到高潮。发动机接近于全复合材料结构,金属部件几乎完全消除,证实了全复合材料发动机的可行性。经过验证的先进部件有:1)凯夫拉—环氧树脂燃烧室的复合材料极性接头;2)轻质的燃烧室绝热层;3)适用于头部满装药且安装在喷管上提供飞行用的环形点火器;4)高性能的 HTPB/HMX 先进宇航发动机推进剂;5)具有无支撑整体喷喉和入口段,以及能直接适应推力向量控制作动器载荷(在未来试验中)的薄壁出口锥的特轻喷管;6)连接出口锥与整体喷喉和入口段的套装式出口接头。     

航天发动机推进—现状报告

自1974年以来,根据赛奥科尔公司提出的计划,用静态点火试车验证了顶级火箭发动机设计的主要进展。发动机弹道性能的改进和质量比的提高,在装药量为450—1650公斤,直径为0.7、0.9和1.2米的几种发动机上得到了验证。大多数技术改进都用设计的每种发动机进行几台静态点火试验验证过,并且根据合同正在研制的近地点和远地点发动机采用了这些技术。这些改进包括:端羟基聚丁二烯(HTPB)复合推进剂;柱槽型的药柱设计;碳—碳出口锥的深潜入喷管;在喷管潜入部分周围安装一个环形的小火箭式点火器和低密度三元乙丙橡胶(EPDM)壳体绝热层。     

MX导弹上面级可能用于航天飞机

美国洛克达因公司为 MX 导弹第四级研制的轴向火箭发动机(图1),可能将于1986～1987年作为航天飞机的高能上面级。它能把2250公斤和4500公斤重的有效载荷送入地球同步轨道。这种发动机将使用可贮液体推进剂,其     

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。     

飞马座空间运载火箭的推进系统

飞马座空间运载火箭的推进系统为三级固体推进剂火箭发动机,本文对发动机的设计、制造和试验作了全面介绍,重点讨论了三级发动机的设计特点,即为了提高系统可靠性和降低生产成本,采用大的设计安全系数和在其它型号上使用过的成熟技术。     

固体火箭发动机壳体接头形式

固体火箭发动机壳体既是推进剂贮箱又是燃烧室,同时还是火箭或导弹的弹体,是构成发动机质量的最主要部分,对发动机性能影响极大。发动机壳体材料大体经历了四代发展过程,第一代为高强度金属材料(超高强度钢、钛合金等);第二代为玻璃纤维复合材料;第三代为有机芳纶复合材料;第四代为高强中模碳纤维复合材料。目前,大多数固体发动机壳体都采用复合材料结构,如欧空局2012年发射成功的织女星以及日本在     

惯性顶级固体进推剂的研制与鉴定

本文介绍了惯性顶级(IUS)固体火箭发动机用的丁羟推进剂及推进剂/包复层/绝热层界而系统的研制情况及生产历程;介绍了根据发动机设计要求选择推进剂配方的情况和推进剂的主要性能;还介绍了研制期间对配方和工艺的某些小的修改及修改原因。本文亦讨论了推进剂/包复层/绝热层的界面系统,包括包复层化学的主要特性和控制迁移现象以提高粘结系统的完整性的方法。     

国外氢氧发动机的火舌点火器

液氢、液氧推进剂为非自燃燃料,需要一个外部点火能源。国外氢氧发动机,如美国研制的 RL10A3-3、J2、航天飞机主发动机、欧洲的阿里安火箭第三级 HM-7试验推力室以及日本H-1火箭第三级的 LE-5发动机等,均采用     

民兵III和MX导弹弹头母舱内的贮箱

在民兵Ⅲ和MX洲际导弹分导式多弹头的母舱中,推进剂贮箱是一个很重要的组件。贮箱的功能是:在导弹贮存时存放推进剂;在导弹飞行时根据指令向发动机供应推进剂。贮箱在设计上应能满足末助推推进系统在高空工作多次的要求,还应该在加注推进剂情况下达到长期贮存所提出的可靠性指标(不低于0.99)。这种贮箱的研制周期较长,成本较高,技术上的风险也较大。     

全复合材料的远地点发动机

1982年11月4日,由法国欧洲动力公司(SEP)和美国联合工艺公司化学系统分公司(CSD)合作研制的全复合材料的试验远地点发动机成功地进行了首次地面试车。这种新型发动机的全部部件均是用碳/碳,陶瓷/陶瓷,凯夫拉/环氧等复合材料,并采用最先进的工艺技术制造的。本次试车目的是:全面检测发动机的壳体结构,内绝热层,点火器,装药和推     

织女星火箭进行发动机点火试验

近日,Zefiro 9-A(Z9-A)发动机在位于意大利撒丁岛的试验场成功进行了首次点火试验,这是织女星火箭飞行鉴定试验前的最后第二次发动机点火试验。此次试验检验了弹道性能(压力及推力曲线)、内部热防护效率、推力矢量控制性能,以及传导热与动力环境发动机性能。Z9-A固体火箭发动机是织女星火箭的第三级发动机。发动机点火燃烧了120 s。结果验证了这种改进型发动机预期性能的提升,以及发动机喷嘴坚固性的改进。这种使用新喷嘴设计和优化推进剂加注方式的改进型发动机,完全符合织女星火箭第三级发动机的飞行特性,但为使发动机适应水平状态,使用了截平喷嘴。预计2009年2月,Z9-A发动机将进行第二次飞行鉴定试验,而火箭飞行鉴定试验计划将于2009年末进行。织女星火箭是一枚三级固体推进火箭,有一液体推进剂上面级,起飞质量137 t,能将1 500 kg有效载荷送入高度700 km的极轨,可用于发射各种科学和地球观测任务航天器。织女星小型火箭为4级火箭。其中有三级使用固体推进剂,一级使用液体推进剂。使用固体推进剂的分别为P80一级、Zefiro-23二级和Zefiro-9三级;使用液体推进剂的一级为AVUM。Z9-A发动机整体高...     

84英寸推进剂药筒与药柱 第一卷 技术讨论

1.0 绪言先进洲际导弹的设计要求使用比现用导弹系统发动机性能更高的固体火箭发动机。这些高性能的发动机将(1)采用高固体含量的先进推进剂,(2)有较高的火焰温度和(3)在相当高的燃烧室压力下工作。因此,先进发动机的喷管和推力向量控制部件所面临的环境将远比现有系统要恶劣得多。为了正确地评价这些先进设计的性能,必须对这些部件在相当苛刻的工作条件下进行大量的鉴定试验,以便模拟实际应用的情况。为此,空军火箭推进实验室(AFRPL)终于研制了     

YF-73液氢、液氧发动机简介

长征三号是我国研制的第一个三级大型运载火箭,它能将重量为1.4吨的卫星送入地球同步转移轨道。该火箭的第一级和第二级是在长征二号运载火箭的基础上改进而成的,使用四氧化氮和偏二甲肼作为推进剂。第三级为新研制的液氢/液氧发动机。第三级发动机的代号为YF-73。1984年4月8日,长征三号运载火箭首次成功地把我     

H—I末级固体发动机采用的新材料

日本的H-I是一种发射550kg级卫星的三级运载火箭,它对末级发动机(包括第三级发动机和远地点发动机)的性能及可靠性要求相当严格。为了提高发动机的性能和减轻质量,在研制过程中,发动机壳体、喷管喉衬及绝热层等部件都采用了最新材料。1.2维C/C材料2维C/C材料与过去使用的碳纤维增强材料(CFRP)相比,具有耐热、高温下拉伸强度高等特点。