对火箭陀螺高速向心球轴承摩擦系数的研究

在运用滚动轴承理论、摩擦学滚动理论及弹性力学原理对火箭陀螺高速向心球轴承(简称高速球轴承)滚珠及内圈(或外圈)受力情况进行系统分析及研究的基础上,提出一组可直接计算高速球轴承摩擦系数的理论公式。从导出公式所示解析关系可清晰地看出,高速球轴承摩擦系数不仅与轴承内外径、滚珠对内圈(或外因)的滑动摩擦系数、滚珠半径及数量有关,而且还直接与轴承转速和当量动载荷等参数密切相关。     

火箭发动机推力测量的原位自动校准

研究了火箭发动机推力测量系统的原位校准问题。提出并建立了实现原位校准自动化的原理和方法。在建立和分析用于原位校准的加载系统的力学模型基础上,推导出了原位校准加载系统作用力的数学表达式,分析了影响作用力的因素,为原位校准中进行作用力的准确控制奠定了力学和数学基础。据此,运用自动控制理论提出并分析了实现加载系统工作自动化和数据采集自动化的方法,介绍了作者研制的实现原位校准自动化的装置工作的原理及其应用。提出和论述的原位自动校准方法与装置适用于所有喷气动力发动机推力测量的原位校准。     

液体火箭发动机试验推力自动校准加载系统的研制

液体火箭发动机推力是火箭发动机关键的性能参数,在发动机研制试验过程中推力测量是十分重要的。推力校准是推力测量中一项重要的环节,而校准加载系统又是力值传递的基础。介绍了推力校准加载系统的组成、工作原理,提出了推力校准自动加载系统研制的关键技术要点,并分析了攻克要点的技术途径。经试验验证,该加载系统可对0t～100t推力进行自动校准,校准加载稳定度为0.001%,提高了推力校准的效率和准确度。     

氢氧火箭发动机高空模拟试验推力测量装置研制

为了保证氢氧火箭发动机高空环境下推力测量的准确性,针对氢氧发动机高空模拟试验的特点,结合推力测量装置的原理和实际布局的需求,开展了低温及真空环境影响下的推力测量装置结构设计研究。解决了小弹阻力的弹簧片设计技术、校准力与发动机推力轴线一致的控制技术、校准传力机构由动到静真空舱密封的实现技术以及管路约束力对推力测量影响的控制技术等难点,成功研制了一套推力测量装置,应用于某型火箭发动机试验中取得了较好的效果。     

火箭发动机性能可靠性的Bayes分析

基于液体火箭发动机性能试验数据服从正态分布的条件 ,假定天地试验环境下分布的标准差不变 ,运用Bayes方法对正态分布天地试验条件下的环境因子进行分析。首先给出环境因子先验分布选择的方法 ;然后由Bayes公式结合少量的空间试验数据 ,得出环境因子的Bayes估计模型 ,最后给出空间试验条件下性能可靠性的分析方法 ,文中用实例说明了该方法的有效性。     

用织女一号火箭在海南站探测的高空风和风切变

本文介绍了织女一号(ZN-l)火箭测风原理,数据处理方法和两次测风结果.结果指出,在我国低纬地区中层大气中存在非常明显的风切变和相当强的重力波扰动,测风数据与COSPAR国际参考大气CIRA1986及国际标准化组织航空用参考大气ISO5878-1982／ADD.1-1983存在明显差别.     

双节套筒式延伸喷管设计及性能增益估算

述及双节套筒式延伸喷管设计方法,重点介绍需要处理的一些具体问题,并对其性能增益进行估算,结果表明该喷管具有很大的实用价值。     

基于雷诺数的大气阻力模型在飞行器再入预报中的应用

随着对空间技术服务需求的增加和空间碎片主动移除技术的实现,未来空间碎片将以数量多、质量大、难分解等特点频繁再入大气层,给地面人员和财产安全造成更多威胁。因此,亟需对火箭体等大型航天器的大气再入进行预警,然而因缺乏合适的大气阻力系数模型难以实现高精度的大气再入预报。为此,在简化航天器模型的基础上引入基于雷诺数的大气动力模型,通过RK6(7)对运动微分方程数值积分得到预报结果,并与高精度数值轨道传播器HPOP以及半解析轨道传播器WHU-SST的预报结果进行对比。实验表明：在运动微分方程中引入基于雷诺数的大气动力模型提前30天对火箭体进行大气再入预报,精度显著提升,某些目标的预报误差从96%下降至7.8%;仅使用TLE数据,将新模型用于地面风险评估能够使真实陨落位置位于预报的统计陨落位置中。     

箭上直角棱镜误差对方位瞄准精度的影响

给出了直角棱镜反射光矢量的完整表达式,在此基础上讨论了棱镜放置误差和角度误差对方位瞄准精度的影响。     

Antiparticle content in the magnetosphere

In the present work we assess the stable and transient antiparticle content of planetary magnetospheres, and subsequently we consider their capture and application to high delta-v space propulsion. We estimate the total antiparticle mass contained within the Earth’s magnetosphere to assess the expediency of such usage. Using Earth’s magnetic field region as an example, we have considered the various source mechanisms that are applicable to a planetary magnetosphere, the confinement duration versus transport processes, and the antiparticle loss mechanisms. We have estimated the content of the trapped population of antiparticles magnetically confined following production in the exosphere due to nuclear interactions between high energy cosmic rays (CR) and constituents of the residual planetary upper atmosphere.The galactic antiprotons that directly penetrate into the Earth’s magnetosphere are themselves secondary by its nature, i.e. produced in nuclear reactions of the cosmic rays passing through the interstellar matter. These antiproton fluxes are modified, dependent on energy, when penetrating into the heliosphere and subsequently into planetary magnetospheres. During its lifetime in the Galaxy, CR pass through the small grammage of the interstellar matter where they produce secondary antiprotons. In contrast to this, antiprotons generated by the same CR in magnetosphere are locally produced at a path length of several tens g/cm² of matter in the ambient planetary upper atmosphere. Due to the latter process, the resulting magnetically confined fluxes significantly exceed the fluxes of the galactic antiprotons in the Earth’s vicinity by up to two orders of magnitude at some energies.The radiation belt antiparticles can possibly be extracted with an electromagnetic-based “scoop” device. The antiparticles could be concentrated by and then stored within the superimposed magnetic field structure of such a device. In future developments, it is anticipated that the energy of the captured antiparticles (both rest energy and kinetic energy) can be adapted for use as a fuel for propelling spacecraft to high velocities for remote solar system missions.