使用甲醇燃料的低成本液体火箭推进技术

结焦是当前烃冷却火箭发动机存在的主要问题,这就可能限制了它的工作范围和性能。甲醇(CH_3OH)能够吸热分解,在催化剂作用下变成一氧化碳和氢,并在催化过程中吸收大量的热量。在温度变化一定的情况下,甲醇吸收的焓值比氢要多,因此甲醇是一种很好的冷却剂。此外,由于甲醇密度比氢大,用来作为驱动涡轮的气体焓值高,因而在只要求用少量的氢作为驱动能源时,甲醇就有可能用于高压、低成本膨胀循环发动机。从地面的操作过程和排气产物上看,这种火箭发动机还具有环境清洁及安全的其它优点。甲醇燃料火箭发动机能够使用烃类燃料发动机的试验设备。另外,要求研制成本低、性能适中的甲醇燃料火箭发动机与烃类燃料发动机一样,技术并不难。采用这种推进技术对于未来运载器的寿命循环成本、可靠性和安全性有较大改进。开拓者宇航公司(pioneer astronautics)近来出资进行了预先推进系统研究,以检验未来探空火箭、上面级、常规运载火箭可能使用的挤压式循环、膨胀循环和发生器循环液氧/甲醇火箭发动机。作为这项研究的一部分,开拓者宇航公司凭借丰富的经验,为现有的先进火箭研制甲醇燃料发动机,以评价这些发动机系统方案的可行性。本文讨论这种发动机的优点以及研究成果。     

一种膨胀映射的不动点定理

王尚志给出了若干种膨胀映射的概念，并证明了它们的不动点存在定理。对其中第一型膨胀映射的不动点定理做了进一步推广。     

石墨／环氧薄壁方形梁无端头螺旋缠绕制品研究与质量控制

文中介绍了石墨／环氧薄壁方形梁无端头螺旋缠绕制品研制概况与质量控制等内容。其研究成果已应用于实际产品中，取得较满意的结果。     

火箭发动机两级反转小涡轮的设计与试验

本文叙述了反转式小涡轮泵系统的气动设计和台架试验评估。这种涡轮所代表的技术应用于一台先进的上面级火箭发动机涡轮泵中、这台发动机采用氢氧膨胀循环并通过高效燃烧、高燃烧压力、高喷管膨胀面积比获得高性能指标、发动机性能指标要求涡轮泵的驱动涡轮能在低燃气流率条件下获得高效率。小流率导致叶型的直径、高度及弦长都很小,因此高效和小尺寸的要求对涡轮设计提出了一个具有挑战性的问题。本文叙述用一种非常规的方法来迎接这一挑战,并详细叙述了设计程序以及由此产生的叶型构型、本文对分析一级或二级结构形式以及无二级静叶结构形式的全尺寸气动性能计算方法和结果作了介绍,这项成果的全部结果表明;先进的气动设计工具和硬件生产技术为制造先进火箭发动机的小型高性能涡轮提供了可靠的基础。     

有关航天飞机动力装置方面的情况报导

(一)研制航天飞机固体火箭发动机,要求能够载入在宇宙中飞行并能够回收和重复使用.当然,最重要的是要有高度的可靠性.美国在航天飞机的飞行中,除了最近“挑战者”号因故障失败以外,以往的飞行试验都获得了成功.     

宇宙 仍在膨胀，星系为何合并？

观望我们星系之外的宇宙，不难发现银河系并不孤独；非但如此，而且可以说它是茫茫宇宙这个沧海中之一粟。宇宙中星系的分布既不均匀。也不随意，而是聚集在一起，形成一个个群体。     

预冷型组合循环发动机技术

预冷型组合循环发动机具有工作速域宽、比冲高和推重比大等优点,在未来空天领域有广阔的应用前景。本文首先回顾了LACE、SABRE和ATREX等主要预冷型组合循环发动机的工作原理、技术特点和研究情况,对各型发动机热力循环中面临的难点问题进行了分析。其次,针对发动机预冷器、压气机、涡轮和燃烧室等关键部件,建立了热力循环计算模型,研究了预冷和燃烧对冷却剂的流量需求问题、预冷器与压气机性能参数匹配问题和压气机与涡轮共同工作问题等。结果显示,1.0～2.0倍当量比的氢在马赫数0～4.5速域内能将空气冷却51～476 K,而相同流量的甲烷在马赫数0～4.0速域内仅能将空气冷却24～182 K;熵函数用于表征预冷器和压气机在热势差效应和功热转换过程中的能量损失总和,根据发动机性能需求,在熵函数图上可设计不同的当量比-压比（φ-π_c）协同工作线;涡轮总功率是影响预冷发动机压气机压比的主要原因,与传统涡轮相比,驱动涡轮的工质（冷却剂）流量小,要求涡轮单位功率高,给涡轮设计带来挑战。最后结合评估结果对预冷型组合循环发动机的未来发展提出了一些建议。     

水下超声速过膨胀燃气射流的流场特性

为研究水下超声速过膨胀燃气射流的流场特性,在压力水筒中开展了大扩张比锥形喷管的固体火箭发动机水下点火实验,并基于雷诺时均Navier-Stokes（RANS）方法和流体体积（VOF）模型进行数值求解,分析了过膨胀燃气射流与水介质的相互作用过程。研究表明：超声速过膨胀燃气建立射流通道后,射流核心区长度随喷管落压比的减少而减少;射流核心区剧烈振荡,表现为高频的膨胀和收缩,振荡频率随喷管落压比的减小而增加,范围为100~200 Hz;射流边界不断振荡,并伴随波系结构变化,当过膨胀程度较大时,激波进入喷管使其发生流动分离现象,流动分离点周期性往复移动;分离区内压力脉动没有显著的特征频率,主要集中在100~600 Hz的宽频带,锥形喷管水下流动分离的简易判据为喷管出口压力不低于环境背压的0.44倍。     

一种多晶石墨的拉伸蠕变行为

对一种多晶石墨材料进行了拉伸蠕变试验后,用ＲＡＭＡＮＯＲＵ１０００拉曼光谱仪对蠕变前后的试样作了分析,并用扫描电镜观察了蠕变前后试样纵向剖面的孔隙变化。结果表明：在１７００℃,０．７ＭＰａ的应力作用下多晶石墨材料不发生明显蠕变。蠕变初期可用ε－ε０＝Ａｔｎ进行描述,在不同温度和应力下ｎ值从０．４８５～０．８之间变化。在同一应力条件下,随温度提高,ｎ值增大。激光拉曼光谱仪和扫描电镜分析表明,多晶石墨蠕变后石墨化程度增加、孔隙增多、变大。     

树脂基碳纤维复合材料的热物理性能之一——热膨胀

本文讨论了碳纤维复合材料的热膨胀机理及热膨胀系数的理论计算,总结归纳了CFRP材料中纤维排布方式、温度等因素对热膨胀系数的影响,最后给出了一些CFRP材料的热膨胀系数。