美国航天工业核心能力的特征

航天工业的实力彰显一个国家的军事、国防和经济实力。长期以来,美国一直是世界上航天工业最发达的国家之一。2011年9月14日,美国国家航空航天局（NASA）公布了研发大推力火箭的新计划,新火箭将借鉴航天飞机使用的液氢液氧发动机、燃料箱以及升级后的航天飞机固体燃料助推器。     

液氧/煤油发动机起动箱仿真与试验研究

起动箱是保证液氧/煤油发动机可靠起动的重要组件。针对起动箱结构特点,采用胶囊材料Mooney-Revlin本构关系,建立起动箱三维模型,分析起动箱动作特性。仿真结果再现了起动箱工作过程,获得胶囊翻转压力为58 kPa。抽真空试验和计算表明,胶囊压力为50~60kPa时起动箱胶囊可自动复位,仿真结果与试验结果基本吻合。     

宽范围变流量空气/液氧/酒精燃烧加热器试验

为了突破空气/液氧/酒精三组元宽范围变流量燃烧加热器可靠点火和稳定燃烧等关键技术,采用一种经过优化的直流喷嘴来组织燃烧,研制了宽范围变流量燃烧加热器并进行了点火试验,研究了其在10倍流量变化范围内的点火特性和燃烧性能。试验结果表明该燃烧加热器在10倍多的流量变化范围内实现了高效稳定燃烧,其中设计点的燃烧效率达到97%。加热器采用新型组织燃烧方式实现了宽范围变工况和低喷注压力下的可靠点火和稳定燃烧,其中加热器点火成功率100%,稳定工作过程中室压波动小于1%。加热器采用等离子点火火焰先进入燃烧室,随后氧化剂、燃料依次进入燃烧室的点火程序合理。     

航天器在轨延寿服务发展现状与展望

航天器延寿服务主要针对寿命末期的在轨航天器,通过采取接管延寿、推进剂在轨加注、故障在轨维修等方式,延长航天器在轨服役时间,进一步提升其在轨应用效能,为用户创造更多价值。文章在对航天器延寿服务需求分析的基础上,调研了近年来国外具有代表性的航天器延寿服务项目,例如轨道快车、任务延寿飞行器、复原-L项目、凤凰计划;分析了延寿服务技术面向实用、突破技术、统筹规划的发展趋势;结合我国空间技术发展实际,提出了加强航天器在轨延寿服务体系研究、加快技术攻关与成果转化、开展前沿技术探索的建议。     

液氧甲烷发动机点火冲击特性研究

为研究液氧甲烷发动机燃烧室点火冲击特性及影响因素,根据爆轰波产生的机理,建立了甲烷推进剂液相蒸发数学模型,采用C-J(Chapman-Jouguet)爆轰理论,计算和分析了不同混合比、初温及初压对爆轰参数的影响规律.结果表明,爆轰波的强度与初压、初温及混合比密切相关.初压越高,初温越低,越接近化学当量混合比时,爆轰压比...     

高压液氧涡轮泵孔型/蜂窝阻尼密封的设计

针对某型火箭发动机高压液氧涡轮泵离心轮的前、后凸肩动密封,采用孔型/蜂窝阻尼密封代替原始迷宫密封方案,并对密封结构参数进行优化设计,旨在减小泵内动静间隙泄漏,提高泵容积效率.采用经水工质孔型密封泄漏量实验数据验证的,基于k-ε 湍流模型和三维定常Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)...     

低成本液氧/煤油喷注器的设计与制造

马歇尔空间飞行中心(MSFC)已设计、制造、并试验一种推力为266.9kN的Fastrac液氧/煤油发动机。该发动机是首次按宇航局的“快、好、省”(FBC)方针,并在MSFC的低成本助推技术办公室的资助下进行设计与研制的大型发动机。主喷注器的研制实际上是从1993年以缩比模型开始的。1996年,正式研制发动机前约1年左右就开展了全尺寸的研制工作。为了实现FBC方针确定的数据目标,在设计上就必须修改传统的一些作法。从本质上说,这种重新的评估是对因袭的一些做法,包括材料选择、设计过程、制造工艺最为彻底的挑战。这项工作是十分成功的。这种新的设计方法产生创新的喷注器设计:结构简单、成本低。对新的或现有设计方案运用此项研究中所获得的经验教训可降低成本及确保未来研制计划的成功起到类似作用。     

导弹液压系统的加注方法

介绍一种导弹液压系统的背压式加注法,该方法的特点是,采用封闭式的注油结构,加注量可直接从气压上升值的大小来确定.几年来,在-30—55℃环境温度下的上百次试验和理论上误差推算证实,它不但对导弹液压系统加注量正确,而且使油液清洁度满足了导弹液压系统的要求.