高超声速飞行器热防护结构参数优化及对比分析

高超声速飞行器对结构性能、热防护性能以及结构重量有很高的要求。为了获得最小的结构重量,文章从热防护的角度进行了优化分析:分别选择铝合金和先进复合材料作为蒙皮,在不同的热载荷条件下,对多种热防护结构（TPS）建立一维传热模型,并进行了结构尺寸优化,得到了单位面积TPS的最小重量;分析飞行器再入过程中的温度载荷、再入时间以及蒙皮材料可承受的最高温度对热防护结构最小重量的影响。ANSYS仿真分析结果表明:温度对TPS的单位面积最小重量有显著影响,LI900刚性陶瓷隔热瓦和先进金属蜂窝夹层防热结构有重量优势;采用复合材料蒙皮的TPS可使重量大幅减轻;飞行器再入时间和再入初始温度对刚性陶瓷隔热瓦重量的影响大于对金属盖板式隔热结构。     

多级固体火箭飞行器的自动化设计

最佳多级固体火箭飞行器的设计是复杂的,因为它受到很多设计参数的控制,并受到现有技术和系统要求两者的约束。可以研究飞行器性能对发动机设计的敏感性,并导出一组描述飞行器的设计参数,而此飞行器对于特定的准则已最佳化了,如最高的性能或最低的成本。这种飞行器的研究表明,成本和性能对单个火箭发动机设计是敏感的。本文叙述在现有技术条件下有一套特定要求的最佳飞行器的设计方法,并且受到诸如成本、重量、几何形状、射程或有效载荷的约束。本最佳化是发动机和飞行器所有设计细节的规程,它由下述过程完成:设计单个发动机,将它们组装成飞行器,研究飞行器的性能并系统地修改发动机和飞行器的设计以得到最佳结果。这由准确地设计并组装一套协调的部件成为一台发动机的自动程序来完成。飞行器的所有发动机是序贯设计的,并以联接的级间结构、有效载荷、电缆管道和控制装置组成一个完整的飞行器说明。至于满足系统要求的飞行器的无限性,单一的最佳飞行器是所希望的。有一组设计参数满足所有约束条件以及使一些性能因子,如成本、重量、长度、射程或发射重量达到最大值或最小值。本文概述了完成此过程的方法。     

国外轻金属铸件的生产和应用概况

一、概述 轻金属铸件特别是铝合金铸件已广泛应用于制造宇航飞行器的零件,如电子仪器舱、燃料贮箱、泵体、设备支架等。近年来,出于对飞行器性能提出了更高的要求,各国宇航部门都在积极寻找各种途径来减轻飞行器的重量,降低制造成本,这就使轻金属铸件的应用范围更加扩大了。     

新型空间电源——热离子核电源

概述了空间电源的发展过程,以及空间电源系统在空间飞行器设计中的重要作用;大功率、低重量、小体积、抗辐照是对空间电源的基本要求。概述了空间核电源的优点、缺点、使用的范围、发展的必然趋势、回避缺点的方法。     

空间应用的容错计算机

随着计算机结构和编码理论的发展,特别是半导体技术的巨大进步,就能在重量小、功耗低和成本低廉的情况下实现容错技术的逻辑功能。同时,由于飞行时间的增加,飞行任务具有多种目的和进一步自动化的要求,已开始在空间飞行器上应用容错计算机。     

电磁气动阀四机集成设计

针对某空间飞行器对轨控发动机控制阀体积及重量的要求,统筹考虑气液路供应、4台发动机、氧化剂及燃料贮箱的安装要求,设计了新颖的电磁气动阀四机集成结构。经仿真分析及试验实测,结果表明:电磁气动阀四机集成结构具有设计巧妙、性能优良的特点。     

铝—锂合金的研究现状与动态

一、前言 新技术革命对材料提出了更苛刻的要求。因为任何一种新的机器、设备或构件的性能都要受到材料性能的限制。因此科学家们预言,未来的一个世纪将是由新材料支撑的产业革命时代。 热塑树脂复合材料虽可以减轻重量15～25％,但有难于克服的缺点,人们寄希望于开发一种具有低成本且比强度高的新型铝基材料。锂的密度为0.53g/cm~3,仅为铝的1/5左右,在铅中的固溶度是3％(重量百分数),     

航天飞行器的工艺特点及其发展前景

随着航天事业的发展,对于航天飞行器的性能提出愈来愈高的要求。为了满足这些要求,从设计上已采用了各种新的系统、新的设计、新的技术以及各种新型的材料和新的工艺。     

临近空间飞行器热管理及热设计方法

针对临近空间飞行器所处独特的空间热环境,对其空间外热流进行了分析,并结合飞行器载荷舱内能源与电子设备的功耗情况及热控要求,在载荷舱的散热措施中对辐射、对流两种热量传递方式的散热效果进行了分析和对比。结果表明：在临近空间飞行器所处的独特的空间热环境下,强制对流换热效果明显大于辐射换热,且在相同的热载荷工况下,对流散热系统的设备重量要远小于辐射散热系统的设备重量,对流散热系统受空间热环境的周期性变化影响较小,系统较为稳定。
     

分数阶PIλDμ在高超声速飞行器姿态控制中的应用展望

高超声速飞行器的发展是一个必然的趋势,但是其具有强耦合、严重非线性、大范围气动环境变化的特点,这对飞行器的姿态控制系统提出了更高的要求.本文简述了现代控制及智能控制在姿态控制器中的应用,回顾了传统PID及其改进控制技术,针对新的被控对象特点,介绍了分数阶PIλDμ及其发展.由于分数阶PIλDμ具有比传统PID更好的鲁棒性和控制性能,展望分数阶PIλDμ控制在高超声速飞行器姿态控制中得到更广泛的应用.     

DCS—501称重测重心设备

物体的重量及重心测量,在工程上常常具有重要意义,尤其对航天产品更是重要的参数。它直接关系到飞行器的飞行轨道、射程、再人寸稳定状态和落点的散布精度。所以在这     

浅评美国烧蚀测量技术

烧蚀是导弹与宇航工程界引人注目并得到重视的科目,是发展新型再入飞行器所需要解决的主要技术关键。烧蚀测量是导弹或其它再入飞行器在飞行试验时防热材料烧蚀量的测量技术,是研究烧蚀理论、烧蚀材料以及防热设计过程中的一个重要实验手段。     

轻质烧蚀防热材料研究进展

航天飞行器的工作要求热防护材料具有轻质、高强、抗冲刷的特点,因此宇航材料的发展正在朝着低密度、高性能、耐烧蚀的方向发展。本文对轻质陶瓷隔热瓦、蜂窝增强低密度材料、纳米多孔气凝胶、酚醛树脂基低密度材料、弹性体材料、薄壁树脂基和碳基材料等轻质耐烧蚀热防护材料的发展及现状进行了综述,并对未来发展方向提出了展望。     

新一代超/高超声速带进气道飞行器气动力特性快速计算

新一代超/高超音速飞行器要求具有高空空气动力机动能力、长航程能力,使飞行器具     

热变形纳米晶永磁环自锁阀锁闭特性研究

为了减轻宇航推进系统用自锁阀的重量,采用理论、数值仿真和试验相结合的方法对永磁环材料进行了研究。研究结果表明,和传统材料相比,新型永磁材料在性能上更优,装上新型永磁材料的自锁阀的锁闭特性有很大程度的优化,而且自锁阀的体积更小、重量更轻。     

隐身材料技术

隐身技术是一门多学科、多专业的综合先进技术,采用隐身材料是隐身技术的根本实施途径.吸波材料同隐身气动外形相结合,能更明显地减少飞行器的雷达波散射截面.微波吸波材料主要有塑料、橡胶、铁氧体和陶瓷.采用反红外隐身材料是飞行器对付红外武器的重要手段.在可见光和红外范围内,反红外隐身材料主要有:反红外伪装电涂层;迷彩的泡沫塑料;无机涂料.在民用方面,隐身材料对消除电视重影、消除船舶雷达的假像等也有重要作用.     

高超声速乘波体飞行器机身/发动机一体化关键技术研究

飞行器在高空中作长时间巡航飞行时,对升阻比提出了极高要求,而高超声速乘波飞行器因其具有高升阻比、均匀的下表面流场以及高度一体化性能得到研究者重视,成为未来空间飞行器新的研究热点.简要介绍了高超声速秉波体飞行器机身/发动机一体化国内外研究进展,着重阐述了其关键技术及其研究,主要包括前体/进气道一体化技术、燃烧室构型优化技术和尾喷管/后体一体化技术,并对未来高超声速秉波体飞行器构型的进一步发展提出了设想--采用流线追踪思想,以Busemann进气道和圆形或椭圆形燃烧室作为其推进系统的两大重要组成部分,同时其机身具有膨胀上表面.     

航天器可重复使用热防护技术研究进展与应用

新一代可重复使用飞行器对热防护系统提出了更高的要求,对于发展高超声速技术而言,可重复使用热防护系统设计至关重要,同时也面临着最困难的技术挑战。文章总结了可重复使用热防护系统可用的新型防热机制,综述了可重复使用航天器所采用的热防护系统的发展状态及典型飞行器应用现状,并阐述了新一代可重复使用热防护技术在设计与分析方法、验证与评价手段以及新型热防护材料等几个方面所面临的挑战。文章有助于更好的理解未来的高超声速飞行器发展中可重复使用热防护技术的发展方向。     

高速飞行器用新型轻质雷达隐身材料

分析了雷达隐身材料的种类和特点 ,介绍了一种制备新型轻质雷达隐身材料的方法 ,并验证了由这种方法制备的隐身材料的性能。用该方法制备的隐身材料具有密度小 ( <1 g/cm3)、耐高温 (耐温可达 30 0℃ )、成本低的特点 ,特别适用于飞行器尤其是高速飞行器。     

“天宫一号”目标飞行器信息管理策略

“天宫一号”目标飞行器信息系统作为目标飞行器的重要功能系统,主要完成目标飞行器内部信息管理以及与地面和载人飞船的通信管理,确保目标飞行器的健康和稳定运行,支持目标飞行器各项任务的完成。文章对"天宫一号"目标飞行器信息系统的信息管理策略进行了概述,包括信息管理需求、设计原则、系统组成、主要技术特点以及可靠性安全性设计。“天宫一号”目标飞行器信息系统的信息管理策略经过首次无人和有人交会对接任务验证,满足任务要求,为后续空间站信息系统详细设计奠定了基础。