摇摆软管低温疲劳试验关键技术研究

为有效考核液体火箭发动机的工作可靠性,需要通过地面试验验证摇摆软管低温疲劳特性。摇摆软管低温疲劳试验系统承担试验时涉及的摇摆环境模拟、低温压力环境模拟、轴压平衡等关键技术。摇摆驱动分系统利用水平放置的2个液压伺服油缸作为驱动单元驱动十字轴带动摇摆软管摆动,模拟摇摆软管的安装边界及摇摆工况。低温压力供应分系统向摇摆软管内腔输送一定压力的液氮,模拟摇摆软管低温以及内压环境。内压平衡子系统通过设置在摇摆软管内的轴压平衡装置平衡内腔压力产生的轴向载荷,避免在内腔压力作用下伸长。某型氧化剂摇摆软管低温疲劳试验结果表明:摇摆软管低温疲劳试验系统能够实现摇摆软管双向摇摆和单向摇摆等疲劳试验工况,试验环境和边界条件与摇摆软管实际工作状态基本一致,试验参数满足要求。     

液氧/煤油发动机摇摆测控系统技术要求及实现

分析了伺服机构对发动机摇摆系统的技术要求,在总结以往摇摆系统研制经验的基础上,提出了一套可行的系统实现方法。对部分关键技术和子系统进行了较深入论述,给出了系统构成方案技术实现方法。     

摇摆框组件的工程优化设计

摇摆框组件是空间摇摆推力系统的重要组件。通过风险评估,对组件进行工程优化,详细规定MCP,再次通过试验论证工程优化后的组件能在现有的加工环境下满足设计的功能要求,并得出了对类似组件的工程优化过程和解决方案。     

多随机激励作用下舰载火箭弹初始扰动数值模拟

建立了半约束期内舰载火箭弹弹轴转动方程组模型,综合考虑火箭弹的质量偏心、动不平衡和舰船的摇摆运动,采用有限幅值随机激励仿真的方法,得到了3种激励分别引起的初始扰动可能域和考虑各因素后总的初始扰动可能域,并分析得到了总的初始扰动可能域图像变化规律。仿真结果表明,3种扰动因素分别引起的初始扰动量在相同量级上,动不平衡和舰船摇摆对初始扰动的影响程度更为剧烈。舰船摇摆对初始扰动量的影响随着最大横摇角θmax增大而显著增大,总的初始扰动可能域图像趋近于对初始扰动量贡献中所占比重较大因素引起的初始扰动可能域图像。     

摇摆条件下惯性平台系统动态特性分析

惯性平台系统可以隔离角运动的技术特点为惯性仪表提供了良好的工作环境,但是轴端摩擦力矩的存在,将导致基座的摇摆运动对平台台体的稳定性产生影响,引起台体各轴的附加常值漂移即平台摇摆漂移。对于摇摆漂移的产生机理,国内外主要集中分析了运动学耦合原因。本文根据平台系统的稳定工作原理,首次通过建立平台系统的动力学方程,详细分析了摇摆条件下平台的动态特性,从平台动力学的角度详细分析了产生摇摆漂移的机理。结果表明,被稳定的台体各轴的运动特性是绕各轴摩擦力矩以及其余两轴角运动等导致的综合运动,既有单纯的跟踪运动,也有复杂的耦合运动,只有沿陀螺仪自转轴存在角运动,同时存在陀螺仪浮子转角的情况下,才有可能产生台体的摇摆漂移。     

重型发动机S型波纹管承压与变形补偿结构参数敏感特性

我国500 tf级重型液氧煤油补燃循环发动机首次采用泵后摇摆的推力矢量总体布局,其中适用于高温、高压、富氧燃气服役环境的柔性摇摆组件是首先需要攻克的关键技术之一。针对摇摆组件的多层薄壁S型波纹管,为了获取其结构参数对承压能力、摇摆刚度等结构特性的影响,提出了一种基于正交试验设计理论、非线性有限元方法以及数理统计理论的结构参数敏感特性研究方法。该方法以OPTIMUS作为控制平台,基于参数化的非线性有限元仿真程序,对大样本的正交试验方案进行自动化分析,并通过相关性分析、主成分分析、方差分析以及单因子响应分析等方法处理数据信息,研究了不同影响因子对S形波纹管承压性能和位移补偿性能的影响规律,获得了各影响因子的敏感度信息。结果表明,层数和单层厚度对波纹管承压性能影响显著,波距和波峰半径的影响较小;波纹管轴向刚度随波数和层数的增加成双曲函数减小,波距的影响可忽略。     

踝关节康复摇摆台设计与运动分析

踝关节康复摇摆台是一种可实现三自由度动作的踝关节康复训练设备,可以模拟并搭载患者进行踝关节的背屈、拓屈、外翻、内翻、外展、内收等六种模式的康复训练,文章首先依据康复医学理论对踝关节生理结构进行研究,确定踝关节康复训练可活动姿势和行程范围,其次根据活动姿势和行程范围对踝关节康复摇摆台进行结构设计,分析机构整体自由度并给出相应构件的形状尺寸,基于欧拉角位姿变换法对输出构件进行正逆运动学分析,最后在虚拟样机中对踝关节康复摇摆台的运动情况进行仿真。     

发动机地面试验摇摆测控系统设计与实现

某型号液体火箭发动机地面试验时需要进行双向摇摆,本项目设计了一套测控系统与配套的伺服机构控制器进行对接,完成伺服机构驱动控制、数字和模拟量参数测量、摇摆指令文件编制、试验数据分析、能源动力供给等功能.该系统基于1553B总线,使用冗余总线结构保证数据传输可靠性,与伺服机构控制器对接后进行地面联试和热试车考验.结果证明研制的测控系统各项功能、指标满足试车任务要求.     

摇摆台传动轴模糊可靠性设计

探讨了模糊强度概率函数积分法在摇摆台传动轴设计中的应用，并根据所选轴结构参数，进行了模糊可靠度计算。     

氢氧发动机地面摇摆试验技术研究

为有效考核氢氧火箭发动机的在轨飞行状态,需要在地面环境模拟发动机的摇摆工作情况。水平试验台承担氢氧发动机地面摇摆试验时,涉及地面热防护、推力测量系统防护、摇摆测控系统指令实时循环发送与更新、测控系统远程控制等4项关键技术。围绕上述4个方面,对氢氧发动机地面摇摆试验技术展开研究。采用数值仿真计算、经验公式、流程图设计、硬件搭建、软件程序编制等多元化的手段,结合实际情况确定输入输出条件,推导出相关结论。试验验证结果证明:摇摆试验地面热防护、推力测量系统防护具有简单易行、防护效果良好的特点,具有较好的工程实用价值。该技术在国内尚属首次应用,已成功申报一项国防专利。