失重环境条件下的空间生产

前言在载人轨道飞行期间,利用空间独特的失重环境来生产制作产品,已进入到探索发展的阶段。六十年代初期国外就开始了这方面的研究工作。开展了基本理论、工艺设计等方面的基础研究。利用落塔、飞机进行了实验研究。并在宇宙飞船、天空实验室、航天飞机的轨道飞行中进行了实践。获得了可喜的成果。失重环境中制造的半导体材料、光学材料、金属合金、生物制品以及药品等比地面上生产的性能要好,许多产品在地面上是无法制取的。所面     

电弧加热高温磁流体发电地面试验研究

针对航天器未来空间飞行任务对大功率电源的迫切需求,开展了基于电弧加热的高温气体磁流体（MHD）发电地面试验研究。利用长分段电弧加热器加热氩气试验工质,模拟MHD发电所需的温度和压力条件,通过注入铯种子的方式提高试验工质的电导率,成功进行了直通式和盘式MHD发电地面试验:在磁场强度1 T试验条件下,直通式发电机最大输出发电功率达到196 W;在磁场强度7 T试验条件下,盘式发电机最大输出发电功率达到10.5 kW。本研究工作验证了磁流体发电技术的前景,为更高功率的磁流体发电机研究及空间应用奠定了基础。     

相似方法在失重环境试验中的应用

文章介绍相似理论对失重环境下混杂问题、沉淀问题的应用,指出地面1g环境下作低g试验途径,阐明低g环境试验中模型初步设计,为即将开展的失重试验工作作准备。     

一种新的临近空间螺旋桨地面试验方法

提出了一种采用轨道拖车搭载螺旋桨的临近空间螺旋桨地面试验方法。利用中航工业特种飞行器研究所的高精度拖车试验台控制螺旋桨前进速度,螺旋桨转速由伺服电机控制。针对新设计的临近空间低雷诺数螺旋桨,依据等前进比和等雷诺数相似准则,进行了螺旋桨在不同飞行高度下气动特性的地面试验研究。通过试验数据与片条理论及CFD方法计算结果的对比分析,验证试验方法的可行性及螺旋桨气动性能。结果表明:(1)由于桨尖马赫数较低,等前进比和等雷诺数相似准则适用于新设计的临近空间螺旋桨地面试验;(2)不同飞行高度下螺旋桨地面试验数据与计算结果吻合良好,说明提出的方法是可行的,可为同类螺旋桨试验提供参考。     

直升机载舰空气尾流特性试验方法

舰船空气尾流场对直升机舰上起降安全有很大影响。因此,舰船空气尾流特性研究是机-舰动态配合研究的重要组成部分。笔者介绍了舰船空气尾流场风洞试验、流谱试验和地面模拟试验的方法及部分试验结果,其中的地面模拟试验及热线风速仪在外场条件下的应用是首次进行。     

复合材料结构高温力热试验时的声发射测试技术研究

介绍了复合材料结构在高温地面力热试验的环节面临的挑战。针对结构在高温条件下应变测量和损伤预测的难点,进行了高温声发射(AE)测试技术的研究,以CMC材料为例总结了载荷条件下AE信号的特点,介绍了在典型结构试验中的应用。最后提出了今后进一步发展的方向。     

失重对宇航器的影响(文献综述)

一、前言伴随着宇航科学的发展,失重现象越来越受到人们的重视。特别是1957年宇航的进展,失重行为的研究已成为科学和工程上的重要內容。“失重”、“零G”、“零重力”或“自由下落”有时作为同义语来应用。“失重”一词多少是一种“误称”,甚至在空间也仍然存在太阳或其它星球的重力吸引,真正的零重力场仅存在于地球和月球或其它天体之间的平衡点上。对于一个轨道宇航器来说,重力场不     

用大气球做失重实验

前言在宇宙空间飞行的火箭、人造卫星、航天飞机要经历超高真空、失重等特殊环境,因此在地面上有必要进行预备性实验。在地面上用长为20m左右的真空槽做失重实验,也只不过能实现几秒的失重状态。然而在地面上30km的高空处,空气密度大约仅是地表处空气密度的1/100,因之空气阻力也变小,所以由很高的高度落下的物体,就能实现近似于失重的状态。例如,重量100kg、横断面积0.1m~2、摩擦阻力系数约为0.2的物体,由35km高空落下时,可望能实现10~(-3)g     

边界条件对试件振动响应影响的仿真研究

以某导弹的模型仪器舱为研究对象,在相同的加速度控制条件、相同的控制方式下,对天上飞行状态、地面振动试验状态及基础激励状态时模型仪器舱的随机振动响应进行仿真分析。结果表明地面试验、基础激励这两种边界条件下模型仪器舱的响应与天上飞行状态的明显不同,尤其是共振峰的频率及大小均有较大差别。探讨了该现象出现的原因及对策,为实际工程工作提供参考。     

气动热环境试验及测量技术研究进展

地面风洞试验和飞行试验是研究高超声速飞行器气动加热的主要手段。针对临近空间复杂气动外形高超声速飞行器气动热环境研究的需要,分析探讨了国内气动热试验及测量技术的发展情况。分析了临近空间高超声速飞行器外形特征以及飞行剖面、边界层转捩和气动热环境特性等,进而分析了气动热环境风洞试验模拟理论,介绍了适用于气动热研究的风洞试验设备及其模拟能力,重点讨论了适用于不同类型风洞的热流测量技术发展近况、存在的问题和发展趋势;在以长时间、高热流、高壁温为主要特征的高超声速飞行试验中,无法应用风洞环境下的热流测量技术,因而介绍了目前飞行试验中采用的气动热测量技术,讨论了根据结构温度反辨识表面热流存在的问题,以及热流传感器表面的"冷点效应"、表面催化特性等因素对飞行试验气动热测量的影响,提出了后续工作中应重点研究和解决的临近空间飞行器气动热环境测量技术问题。     

研究失重环境下流体力学特性的落塔设备

本文介绍模拟失重和低重环境的一个落塔试验设备,它的有效落高40米,失重时间2.8秒。主要用于研究运载火箭、卫星及飞船在失重环境下液体推进剂的控制与管理,确保发动机和姿控系统的多次起动和正常工作。落塔设备是利用振动试验塔提供的高度研制的。采用较大的组合式环形阻力板调节外舱下落速度;通过一系列试验选定适当比重和粒度的聚苯乙烯球和合理的外舱头部外形,使外舱下落阻力和缓冲过载都较小而进深合理;通过变换不同口径喷嘴改变推力。本文着重介绍试验设备,也谈到试验方法。     

运载火箭地面风荷载及响应研究

通过捆绑式运载火箭在地面风环境下的风洞试验 ,分析了不同试验条件下主体火箭及助推器各测压截面压力分布的变化规律。结果表明 :主体火箭和助推器之间的相互干扰、发射塔架对于火箭的影响都很明显。另外 ,对其气动弹性模型在地面风荷载下的动态响应亦进行工程计算 ,并与试验结果有良好的一致性     

地面长时间微重力装置原理及设计

采用串联的Maxwell摆作为主机构，可以实现地面上长时间、低速度的连续失重环境，解决了地面上长时间失重伴随的速度无限增大及加速度反弹问题。     

风洞试验模型舵机系统研制

提高试验效率一直是风洞试验的目标之一.介绍了中国空气动力研究与发展中心新研制的风洞试验模型舵机系统.地面调试与试验验证结果表明,新系统控制精度在满足国标要求的前提下,可大幅提高试验效率,降低能耗,具有很高的推广价值.     

自由活塞高焓脉冲风洞发展历程及试验能力综述

自由活塞高焓脉冲风洞是研究高温气体效应主要的地面模拟设备之一,具备模拟超高速流动的能力,主要分为自由活塞驱动的高焓激波风洞和高焓膨胀管风洞。经过数十年的发展,自由活塞高焓脉冲风洞不仅能够用于研究飞行器在超高速自由来流条件下的复杂气动热力学和气动光学等问题,还能开展自由飞、超燃冲压发动机和电磁辐射等技术的研究。综述其发展历程,重点介绍理论基础研究阶段、早期探索阶段和实用化发展阶段等3个阶段的研究历程和主要结论,以期为大型自由活塞高焓脉冲风洞及其试验能力的发展和应用提供借鉴和参考。     

进气道整流罩全尺度动态分离试验研究

进气道整流罩可以有效避免低马赫数飞行条件下进气道不起动的问题,在高速飞行器中得到广泛使用。整流罩分离过程直接关系到飞行器安全,在地面进行全尺度整流罩分离过程试验验证非常必要。利用JF-12激波风洞设备结构简单、尺度大和动压较高的优势,推导了适用于高速动态分离试验的相似准则,发展了高速分离轨迹观测技术、精确时序控制技术以及必要的风洞防护措施,建立了基于JF-12激波风洞的高速动态全尺度分离试验技术。利用该技术,针对配有进气道整流罩的飞行器前体,以50kPa动压试验条件实现了高动压（100kPa）条件下的动态分离轨迹模拟。     

随机振动环境条件制定中的若干问题

随机振动环境是运载火箭最严重的工作环境之一。因振动而使火箭飞行失败或使有效载荷失效的例子不少。因此随机振动环境条件制定的是否正确,将直接影响到火箭的可靠性、研制进度和成本。过去由于遥测数据很少,环境条件主要是在继承性的基础上,参考国外早期类似型号的资料而确定的。随着航天事业的发展,我们开始积累了一些宝贵的遥测数据和地面试验数据;对于环境源以及地面模拟试验方法也有了不少新的认识和探讨;而我们的试验设备和试     

失重环境与液体管理

前言近20年来随着宇航技术的发展,国外对失重环境进行了大量研究工作。我国也利用飞机、落塔和1-g模拟等手段开展了这方面的研究工作,对失重和低重环境下贮箱中液一气界面静平衡形状,液体重定位,出流、气蚀及晃动等问题进行了失重模拟试验和分析。本文仅就国外进行的流体静动力学,宇航工程中推进系统的液体管理及其它有关问题作综合介绍,以便有关单位参考。     

导弹天线罩静热联合试验及其热强度分析

本文介绍了导弹天线罩地面模拟试验的技术与方法，并采用有限元法求解某型号天线罩结构在热流与机械载荷的作用下，结构内部随时间变化的温度场及应力场。计算时主要是依据模拟试验中所施加的边界条件和载荷条件进行的。     

动力学数据库在STI11/23上的实现

一、引言航天工程的前进要借鉴以前的经验,做为新型号设计基础的动力学环境条件更依赖于对以往型号试验数据的积累。为此,美国等宇航大国正在筹建动力学数据库,用以积累型号的飞行或地面实验数据。资料[1]、[3]介绍了马歇尔空间飞行中心建立的声振数据库。经过近十年的工作,该库中装有土星Ⅴ和大力神Ⅲ的数据,在预示新型号的随机振动试验标准中起了重要作用。资料[4]介绍了NASA格达德空间飞行中心和洛克希德导弹和空间部为航天飞机有效载荷