非完全对称火箭的助推器布局研究

捆绑助推器是提高火箭运载能力最有效的方式,针对某捆绑2个助推器的非完全对称火箭横向布局、纵向布局两种方式,研究了不同布局对火箭姿态控制、飞行载荷的影响。结果表明,一般情况下纵向布局有利于姿态控制,横向布局有利于降低载荷。     

国外固体捆绑运载火箭技术与方案综述

对国外固体捆绑运载火箭技术进行了综述.分析了固体捆绑技术的优势及其对火箭性能的影响.介绍了国外阿里安-5,H-2A系列运载火箭,以及德尔它-4、宇宙神-5系列运载火箭等现役典型固体捆绑运载火箭.给出了固体助推器捆绑结构布局、气动特性匹配、固体助推器矢量控制系统配置及推力特性要求等关键技术.     

运载火箭固体捆绑评述

实践证明,运载火箭横向捆绑助推器是一种大幅度提高运载能力、改善其总体性能的有效技术途径。本文介绍了世界上几种主要运载火箭的固体捆绑技术和当前水平,并分析了它们的特征。着重叙述了在原有型号上捆绑固体助推器所考虑的问题,还探讨了航天飞机的捆绑技术。     

欧洲关注的目标——空间独立

阿里安4是已经服役的阿里安1—3系列的改进型。它可以捆绑固体或液体助推器,或是两者结合的助推器。以中心发射器为核心,阿里安4共有六种基本组合方式。捆绑两个同体、四个固体或液体、或是混合助推器后,运载能力都可得到提高。没有捆绑助推器的中心部分发射器能把1.9吨质量的有效载荷送入同步转移轨道,而捆绑四个大型液体助推器的引——升力型运载火箭有把4.2吨质量的有效载荷送入同步转移轨道的能力。     

简讯

H-2A助推器进行静态试车日本已对H-2A新型火箭的SRB-A固体捆绑助推器进行了首次静态点火试车。助推器工作102秒,推力达2185千牛。此次试车旨在验证助推器推力向量控制系统的设计。H-2A明年首射,将使用两台捆绑助推器。另外,6月1日H-2A一级试车失败的原因已查明,是两处接线错误造成的,这意味着三菱公司对发动机设计的     

简讯

Ｈ－２Ａ助推器进行静态试车　日本已对Ｈ２Ａ新型火箭的ＳＲＢＡ固体捆绑助推器进行了首次静态点火试车。助推器工作１０２秒，推力达２１８５千牛。此次试车旨在验证助推器推力向量控制系统的设计。Ｈ２Ａ明年首射，将使用两台捆绑助推器。另外，６月１日Ｈ２Ａ一级试车失败的原因已查明，是两处接线错误造成的，这意味着三菱公司对发动机设计的修改没有问题。那次３０秒的试车进行到１６秒时发生自动关机。调查同时发现，试车中发动机两台推力转向装置中有一个的作动器配件被毁，可能是点火之初振动过大所致。（力）勘月者撞月　…     

捆绑助推器的推力不平衡问题

捆绑助推器是提高运载火箭能力的一条重要途径。捆绑助推器之间会因种种原因而产生推力不平衡,从而对整个运载器的性能产生不利影响。本文分析了造成推力不平衡的各种主要因素,并结合国外型号说明了解决这一问题的各种技术途径。     

固液捆绑运载火箭主捆绑机构设计

结合新一代固液捆绑运载火箭的特点和需求,提出了一种新型固体助推器主传力点捆绑机构的轻量化设计方案。方案采用了静力学分析软件对该主捆绑机构开展结构布局优化、拓扑结构优化以及自适应对接设计及分析,实现300 mm径向空间下1 800 kN偏置集中力承载、均匀扩散功能和在70 t重载下轻便自适应对接等功能。通过仿真分析和试验验证,证明了该主捆绑机构满足承载扩散和对接要求。     

商业火箭介绍

阿里安是三级火箭,由西欧十国投资研制,但法国起着重要的支柱作用,占总投资额的2/3.阿里安1型的地球同步轨道的有效载荷为1,700公斤.阿里安2的第三级比原型长,发动机的推力也大;阿里安3有两台捆绑式助推器;阿里安4有六种方案,以助推器的捆绑方式来区分:40—不捆绑助推器(有效载荷     

H－2火箭固体助推器推力向量控制系统的研制

Ｈ－２火箭固体助推器推力向量控制系统的研制Ｈ－２是日本新研制的一种使用液体氢氧推进系统的两级运载火箭，捆绑了两台大型固体火箭助推器。助推器在火箭的上升飞行阶段用于提供大部分推力，并产生火箭操纵所需的控制力。它主要由四个发动机壳段和一些结构组件（后裙、...     

固体捆绑火箭姿控系统建模与设计研究

针对固体捆绑火箭复杂空间模态对姿控系统的影响问题,推导建立了新的姿态动力学模型,分析了弹性振动对三通道姿态运动的影响并采用逆Nyquist阵列法进行了姿控系统设计。首先建立了新的固体捆绑火箭姿态动力学模型,模型中基于有限元法导出了弹性振动方程,这是与传统模型最主要的区别。然后针对弹性振动引起的三通道姿态运动间耦合问题,分析了耦合的强弱,采用逆Nyquist阵列法设计了控制器。最后通过时域仿真验证了方法的可行性。结果表明,虽然结构上捆绑火箭芯级和助推之间纵、横、扭耦合比较明显,但引起的三通道间耦合却比较弱,被控模型在设计频段内具有明显的对角优势性质。采用逆Nyquist阵列法设计的控制器是可行的,仿真结果满足工程要求。     

捆绑型火箭助推段扭转与纵向振动耦合的分析

捆绑型运载火箭助推段普遍存在着扭转抖动现象 ,这里分析了造成捆绑火箭助推段扭转抖动的原因 ,提出了进一步研究的方向     

运载火箭模态试验仿真技术研究新进展

针对传统数学模型修改技术无法解决大型工程问题的局限性,为了实施模态试验仿真,提出一套适用于航天器复杂结构模型修改新技术,称之为子结构试验建模综合技术。简要综述在运载火箭模态试验仿真技术方面研究的新进展,并介绍两个应用实例:一是CZ-2E运载火箭全箭模态试验仿真与预示,用介绍的模态试验仿真技术成功地预示运载火箭模态参数,预示的模态与随后进行的实尺运载火箭模态试验所测到的模态非常一致,进而验证介绍的仿真技术的可靠性;另一个是CZ-2F载人运载火箭全箭模态试验仿真,它为箭船耦合动力学分析提供了可靠数学模型与数据。这两个大型工程应用实例说明了运载火箭模态试验仿真技术的工程实用性。     

Experimental investigation of the base flow and base pressure of a clustered launch vehicle

Launch vehicles configured with strap-on boosters presents a very complex geometry and flow field of the base region. One of the most important external force acting on a launch vehicle is the aerodynamic drag, and since the base region has high influence, as base drag, on this force, it is of major importance to predict it accurately. For complex vehicle configurations, analytical procedures are often not well adequate, and numerical flow simulations needs well validated codes and high computer power, to describe and determine the local parameters. So, the use of high speed wind tunnels becomes necessary if flow phenomena and base pressure have to be accurately determined. In the present study an experimental investigation of the base flow region of a clustered launch vehicle, characterised by four strap-on boosters around the core vehicle, has been carried out. The results, which are summarised in the present article, show the behaviour of the base pressure as function of the Mach number, and correlate the contribution of base drag to the total aerodynamic drag. Also features of the local flow field, taken from Schlieren flow pictures, are shown in detail. The article presents the wind tunnel models and program, and shows and discusses the results obtained for several flight regimes.     

姿控载荷多约束下的内外弹道联合优化

为提升固体运载器整体性能,提出一种姿控载荷多约束的内外弹道联合优化建模方法。首先,建立固体运载器内弹道计算模型和外弹道计算模型,给出大风区和级间分离的姿态控制模型以及杆状减阻装置载荷计算模型。其次,以灵敏度分析方法选择出内外弹道设计参数作为优化设计变量,将姿控摆角需求、减阻杆承载能力作为约束条件,建立以射程最优为目标的优化模型。最后,将该方法应用在某三级固体运载器的优化设计中,以差分进化算法开展仿真校验,射程提高了10.8%,并且优化结果满足姿控和载荷约束。     

运载火箭飞行载荷联合优化控制技术

为了解决基于模块化研制的运载火箭其飞行剖面载荷与承载能力不匹配而导致发射概率过低的问题,提出一种基于弹道风修、发动机节流、主动减载、横向动载荷精细化四项减载技术的飞行载荷联合优化控制技术。以箭体承载能力为约束,提高发射概率为目标,多种载荷控制技术联合为手段对运载火箭进行逆向设计,可以有效提高模块化研制火箭的发射概率。以长征八号运载火箭首飞为例,该技术成功将发射概率由研制初期的33%提高到83%。     

新一代运载火箭增压输送系统交叉输送技术研究

介绍了液体运载火箭和航天飞行器推进剂交叉输送技术的概念。分析了贮箱间和管路间两种交叉输送系统的原理和工作特点，以及国外如美国第二代航天飞机、三级并联火箭飞行器、宇宙神运载火箭，以及欧空局阿里安4LP运载火箭采用的交叉输送技术。阐明了交叉输送连接器和交叉增压等关键技术。对所研制的蝶型活门进行的气动螺栓分离和气动分离，以及以水为介质的交叉输送系统小比例系统试验结果表明，两种分离方案均能实现可靠分离，系统工作正常。推进剂交叉输送技术可用于改善捆绑式运载火箭和航天飞机的布局和性能。     

系列化构型运载能力设计余量留取方法研究

调研了美国航天型号研制中设计余量留取的情况,结合系列化构型论证工作,对运载能力设计余量留取问题进行了初步研究,分析了关键参数对运载能力的影响,针对不同目标轨道、系列化构型的差异,探索得到了运载能力设计余量差异化留取的方法。     

某箭载综合放大器电磁兼容(EMC)设计

介绍了某箭载综合放大器的功能、原理、电磁兼容(EMC)设计及相应的EMC试验情况,并针对仪器在试验中出现的问题,进行了EMC改进设计和理论分析及试验验证。采取在敏感电路处增加高频旁路电容的改进措施后,仪器的电磁兼容性能得到增强,通过试验考核,表明改进设计合理有效。相应的EMC设计方法对其他箭载电子设备也有参考意义。     

运载火箭起飞噪声环境缩比模型试验方法

基于相似理论建立缩比模型试验相似准则,提出了火箭发动机喷流声场试验预示方法的流程。通过缩比模型系留点火试验,根据几何相似、喷流参数相似、发射环境相似来预示起飞噪声环境,在国内首次给出了运载火箭表面的噪声环境的空间相关特性,结果表明预测结果与遥测数据之差小于1.5 dB,校验了缩比模型方法的有效性。缩比模型方法对于我国新一代运载火箭的起飞噪声环境预示、噪声载荷设计、地面试验具有重要意义。