美国固体火箭发动机的可靠性

M.E.李伯曼为美国航空喷气——通用公司的质量保证与可靠性专家,曾经担任过固体发动机分公司的经理和公司主管产品质量保证和试验的副总裁,从事北极星等导弹固体发动机的可靠性与质量管理工作达二十五年之久。1982年5月我宇航学会邀请他到北京讲学,内容主要为发动机的质量保证和可靠性,本文是根据讲课内容整理后摘要选登的。     

美国航天飞机先进固体火箭发动机的研制

为了扩大航天飞机的发射能力,美国正在进行航天飞机的下一步发展研究,其中包括先进固体火箭发动机(ASRM)的研制。先进固体火箭发动机研制计划的目的在于通过几项措施,较大地改进航天飞机的安全性和性能。这些措施是:1.使现场接头在受到压力作用时是封闭的而不是开放的;2.减少工厂接头和零部件的数量3.ASRM 要设计得能使航天飞机主发动机在最大气动压力区域时不再需要调节;4.把加工控制和自动化结合起来,并改进发动机的质量、重现性和安全性。由改进加工控制提供节约潜力的一个例子是赫克利斯宇航公司用于大力神4固体火箭发动机的新型自动化制造设施。同需要大约35个劳动力的较旧的联合工艺公司的设施比较起来,赫克利斯公司的设施一次可以浇注多出三倍的推进剂而只需要11人。     

1992年美国固体火箭发动机的成就

1992年是固体火箭发动机(SRM)工业从军用向和平应用转变的一年.新的管理方法,环境污染问题,新型运载工具,受到更多的关注;提高生产率,降低成本,在日益萎缩的市场中变得更为重要;制造商都在努力发展低成本、高性能发动机,以便在市场中,尤其是在一次性使用运载火箭(ELV)市场中,与过去的战略导弹相竟争.     

国外小推力液体火箭发动机的最新进展

小推力液体火箭发动机用于航天飞机、宇宙飞船、航天运载器等航天器的轨道和姿态控制、对接、交会等。主要介绍美国、法国、俄罗斯对小推力发动机的研制情况，以及这些国家所研制的这类发动机的性能和特点。     

美国航天用固体火箭发动机研制进展

20 0 0年 ,美国固体火箭工业进行了重组。Alcoa公司于 5月收购了 Cordant技术公司 (原锡奥科尔推进公司的母公司 )。锡奥科尔公司现在是 Alcoa工业成员小组的一部分。普拉特·惠特尼公司和通用动力航空喷气公司准备组建一个新的空间推进公司 ,新公司将综合两家公司在固体和液体推进领域中各自的技术优势。自 1 998年 6月以来 ,锡奥科尔公司对用于航天飞机的可重复使用的固体火箭发动机 ( RSRM)进行了第一次静态试验。2月 1 7日进行的成功试验结果 ,可用于对目前的 RSRM部件、新材料以及将用于制造的工艺进行评估。计划在 2 0 0 5年 5月…     

小推力液体火箭发动机在轨热分析

为了获得太阳辐射对深空探测小推力液体火箭发动机结构热特性的影响,对在轨运行液体火箭发动机推力室热环境进行了分析。考虑太阳辐射对模型非均匀性的影响,根据发动机的实体模型,在ANSYS Workbench环境下引入APDL语言,建立其三维稳态热分析有限元模型。针对在地球同步轨道(GEO)的空间小推力发动机实际工作情况,分别对发动机推力室稳态工作和发动机不工作状态进行结构热情况分析研究,得出太阳辐射对发动机温度分布的影响规律。稳态工作时太阳辐射对推力室温度影响不大,有太阳辐射和没太阳辐射推力室室壁温度最大差值10 K;发动机不工作时发动机接受太阳辐射面温度较高,有太阳辐射和没太阳辐射推力室室壁温度最大差值71. 41 K,太阳辐射对模型的非均匀性影响较大。该研究结果可为小推力发动机的热设计提供依据。     

美国固体火箭发动机的优化和自动化设计

本文介绍了美国固体火箭发动机优化和自动化设计技术的发展历史,述评了各厂家采用的优化技术,讨论了计算机通用程序的发展。美国的经验表明,从六十年代中期开始,美国固体火箭发动机设计进入高性能、高精度的发展阶段,计算机对固体火箭发动机技术的广泛应用是关键的因素。现在,日趋完善的优化和自动化设计技术正在使美国的固体火箭发动机技术产生新的飞跃。     

美国大型固体火箭发动机制造商的最新动态

2000年4月，美国联合技术系统公司(ATK)购买了锡奥科尔推进公司。这样，大力神助推器的生产商ATK与航天飞机固体发动机生产商锡奥科尔推进公司就成为最大的固体火箭生产公司。2000年，ATK锡奥科尔占到所有美国固体火箭发动机生产的85％以上；另一大型发动机生产商航空喷气公司作为GenCorp公司的子公司，主要以液体火箭发动机生产为主。其固体部分占到     

大型固体火箭发动机装药试制与生产

在装药试制与生产中,最难突破的是发动机绝热质量和装药精度问题。针对这一情况,采用了几种关键的工艺技术与措施;同时在发动机转入生产阶段前,做好工艺定型工作。并告诉人们,一个企业只有重视工艺工作才能提高制造水平,稳定产品质量,增强企业的生命力。     

透过标准浅析美国氢氧火箭发动机可靠性技术

透过NASA可靠性标准《火箭发动机试验台》,解析美国氢氧火箭发动机地面试验方法和试验流程,重点研究发动机技术项目的筛选、最终评审、综合评审和热点火试验对提高氢氧火箭发动机可靠性的意义,以期为我国氢氧火箭发动机可靠性技术的标准化、系统化和科学化提供借鉴.     

液体火箭发动机试验频率量信号的处理与仿真

液体火箭发动机试验中频率量（流量、转速）数据曲线不规整,存在着“毛刺”。影响了数据的准确性。采用仿真方法优化频率量信号采集模式,并用实际试验数据进行了验证。结果表明,仿真方法优化频率信号采集模式能有效地减少频率量曲线中的“毛刺”。     

用于固体火箭发动机生产的高压水射流喷砂技术

介绍了将高压水射流技术应用于喷砂工艺，研制出高压水射流自动喷砂机的情况；叙述了这项新的喷砂工艺在生产过程中不产生粉尘、防止环境污染、改善劳动条件、喷砂质量稳定以及喷砂表面长时间不锈蚀等重要特点。     

美国低温和高空火箭发动机地面研制试验设施

普莱特－惠特尼发动机公司和阿诺德工业发展中心是美国从事火箭研制试验的重要地之一。文中较具体地介绍了ＲＬ１０液氢液氧火箭发动机和空火箭发动机地面试验设施情况，以及肯尼迪航天发射中心简况。     

小推力长时间工作固体火箭发动机初步试验研究

为了实现小推力固体火箭发动机的长时间工作,对4种采用复合推进剂端燃药柱的发动机进行设计和试车.工作时间分别达到75、105、145、235 s.试验结果表明,该发动机设计方案合理,采用这种C/C喉衬的复合结构喷管实现长时间工作是完全可行的.其中,75 S发动机的地面比冲为2 217 N·s/kg;145 s发动机的地面比冲为2 236 N·a/kg;235 s发动机的地面比冲为2 147 N·s/kg,性能测试结果基本满足发动机总体指标要求.此外,在试验过程中,还获得了C/C喉衬的烧蚀和绝热层的烧蚀炭化规律,为后续开展长时间工作固体火箭发动机研究提供了重要参考.     

美国固体火箭发动机钨钼合金燃气舵材料的研制

介绍美国马丁公司用钨钼合金作燃气舵材料的研究工作.纯钨材料燃气舵的比重大;既硬又脆;机械加工性能极差,价格昂贵.纯钼材料燃气舵却不耐烧蚀和热冲刷.而85%钨15%钼的钨钼合金燃气舵能经受3079℃高温燃气流历时40秒钟的机械负载和热负载侵蚀试验.对燃烧时间短的固体火箭发动机,60%钨40%钼的钨钼合金燃气舵已能满足其要求了.舵的前缘半径对舵面烧蚀受损率、升力特性和重量均有影响.对当前舰载垂直发射导弹系统来说,希望采用前缘半径小,重量轻,升力特性好,价格低廉的钨钼合金燃气舵.