简介：针对液体火箭发动机承力机架，开展复合材料机架的初步设计及探索应用研究。通过对原金属机架结构设计特点分析，提出了一种碳纤维增强复合材料机架的设计方案，并对其进行了力学性能预测及设计参数影响分析等方面研究工作；最后，采用有限元软件AN-SYS的APDL语言开发了复合材料机架的计算程序，该程序基于损伤累积理论，包含结构应力分析、材料的失效判断及材料的性能退化3个主要循环过程，通过仿真手段模拟了在载荷增加过程中结构内部产生损伤，并逐渐累积直至破坏的整个过程。仿真分析结果表明：复合材料的应用可在满足原机架强度、刚度和稳定性等设计要求基础上，相对于原结构实现了50％的减重。

简介：浮动密封环作为非接触式液体间隙密封,具有密封压差大、泄漏量较小、能自动调心和对中、理论上无磨损、对转子有辅助支撑作用等优点.但它在工作时受力状态很复杂,液膜形成和最小液膜厚度的大小受到许多因素的影响,泄漏量的计算与普通工作状态有较大的差别.本文通过对一些重点因素的分析研究,结合产品在不同工作转速和介质中的试验情况,提出了浮动环的工作模式,确定了最小液膜厚度和泄漏量的计算方法和在结构设计和产品生产过程中应重点考虑的问题.

简介：为了提高液体火箭发动机涡轮泵端面密封的气检合格率，开展了密封组件的静力学特性分析。采用有限元法建立了密封端面接触分析模型，针对石墨环装配过盈量、弹簧刚度偏差与气检压力3个方面进行了仿真计算，获得了端面变形量和密封压力分布的变化规律。计算结果表明：在0．13mm过盈量下，石墨环上端面高度差为7．2μm；弹簧刚度偏差量变化引起的动静环端面压力分布最大差值约0．1MPa；在气检过程中密封端面呈环形的压力分布。

简介：本文通过对国内外分级燃烧循环发动机和有关单级入轨发动机涡轮泵研究结果的分析,提出了三组元涡轮泵性能参数的限制范围与要求.在低比转数为50的泵机组全流量特性水力试验的基础上,阐述了低比转数泵相对的全流量特性变化规律.分析了几个不同比转数泵的水力试验结果,建立了三组元泵性能特性的数学方程.据此,依据泵的工况调节方法对三组元涡轮泵模式一和模式二下的性能进行了分析计算.

简介：动态燃烧稳定性评定是液体火箭发动机燃烧稳定性鉴定考核的重要途径之一。通过调研国内外液体火箭发动机动态稳定性评定研究的相关资料，并结合CPIA655关于稳定性评定的准则，详细阐述了动态燃烧稳定性评定的研究内容，重点分析了不同扰动方法和动态压力测量的特点，并指出了动态燃烧稳定性评定的基本准则和关键技术。

简介：介绍一种运用数字电路设计时基系统的原理和方法.这种时基系统在液体火箭发动机地面试车中给模拟记录设备(光线示波器、磁记录器等)提供时间基准和历程信号.本文介绍的时基系统具有输出路数多、驱动能力强、时间精度及可靠性高、分析判读方便等优点.文中着重阐述设计原理和方法,对关键电路给出设计原理电路图.

简介：支持向量机（SupportVectorMachine,简称SVM）是一种基于机器学习的模式分类算法,其在解决小样本、非线性及高维模式识别等问题中都表现出许多特有的优势。用SVM对液体火箭发动机的故障数据进行检测和诊断。通过对发动机仿真模型的9种故障数据的学习,能检测出18组故障数据中的17组,但有4组出现误报,对误报故障进行二次学习和再检测,能对这4种故障正确检测。经过对C75试车4种故障数据的学习,能正确检测其故障类型,进一步验证了该方法的正确性和可行性。

简介：重复使用是降低航天发射成本的重要途径之一,是液体火箭发动机未来发展的重要方向。本文分析了可重复使用液体发动机的发展趋势,针对可重复使用运载器对发动机功能的需求,探讨了动力系统方案;对比了液氧煤油和液氧甲烷等推进剂组合和不同循环方式,认为几种发动机方案均可满足重复使用运载器的需求;研究了重复使用发动机的关键技术,提出应重点研究可重复使用液体火箭发动机高温组件热结构疲劳寿命评估及延寿技术、运动组件摩擦磨损技术、结构动载荷控制与评估技术、快速检测评估与维修维护技术、健康监控与故障诊断技术、二次或多次起动技术与大范围推力调节技术等。

简介：为提高液体火箭发动机试车水击压力测量的自动化程序,在充分研究参数特点和原方法的基础上,采用微机和高速采集器件组成数字化测量系统,并开发应用程序实现数据采集、处理、传感器校验以及检查等功能。大量系统试验和试车实测表明,系统水击压力测量不确定度为3％,时间测量精度达到0.02％,其性能满足试车的一般要求,能够承担水击压力和试车程序的测量任务。

简介：建立了液体火箭发动机自引射工作过程传热分析模型。分析了圆柱型和二次喉道型引射器在不同冷却水流量下引射器的壁温和热流的变化，得到了引射器可靠工作的冷却水流量范围，引射器冷却水温升测试值和仿真值的一致性较好。

简介：本文介绍了应用多块程序法进行液体火箭发动机推力室多相流流场计算的有效性,描述了多块程序的特点以及此法在两台不同推力室中的应用。这两台推力室分别为:采用液膜冷却的400NAstrium发动机推力室和推力较大的再生冷却AstriumAestus发动机推力室。在400N发动机中,研究了在近壁区域连续网格加密对计算结果的影响以及重要性,在正文中对该研究结果作了描述和讨论;随后在AstriumAestus发动机中也应用了此方法。如果在近壁区域不作局部网格加密,则此区域网格纵横比将高得离谱,而网格的纵横比过高会减缓计算的收敛过程、降低计算结果的可靠性。恰当地应用局部网格加密方法,可以获得几乎不依赖于网格的计算结果。

简介：本文主要讨论一个处理、分析液体火箭发动机试车数据、改善利用数学模型预计发动机性能的可信度的新方法,这就是数据协调策略。其主要特点就是在其数学模型中引入由数学模型、试车数据及来自过去的试验数据等所带来的不确定度。用数据协调策略可以得到令人满意的发动机性能参数。

简介：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”。

简介：本文描述一种用于验证445N双模式远地点液体火箭发动机(DM—LAEs)飞行性能的精确方法。采用验收试验比冲数据,应用该方法得出了转移轨道ΔV的预测值.该预测值与ANIK—E2、ANIK—E、INTELSAT—K飞行器的遥测结果一致,误差在0.1%以内.正常条件下,发动机单次点火的最大ΔV偏差不到0.5%。这样好的一致性说明发动机地面比冲I_测量值精度很高.星上六台TRW公司的DM—LAEs发动机的平均比冲为3084.2m/s。本文还完成了对测量系统的误差分析,估计I_的3σ不确定度为±13.7m/s.这个估计结果与正常条件下地面试验比冲测量偏差一致,也与飞行时发动机单次点火ΔV偏差测量结果一致。这种方法还可附带精确地估计发动机在轨工作时推进剂剩余量,还可对发动机偏离额定条件下工作时的性能影响进行辅助研究.

简介：变推力液体火箭发动机可以增大工作适应性和可操作性.对变推力发动机要求在变推力时具有高的比冲、稳定可靠和需要的响应特性.本文讨论了双组元变推力液体火箭发动机比冲的影响因素和在变推力情况下获得尽可能高的比冲的关键技术,介绍了登月舱下降发动机LMDE的比冲特性.

简介：为了准确预估液体火箭发动机推力室喉部结构的热疲劳寿命,采用热-力耦合方法对推力室喉部结构在整个循环加载过程中的变形进行数值模拟。以最危险的温度最高和变形最大处为考察点,在多次循环载荷下,综合运用循环疲劳和准静态疲劳理论,对数值计算结果进行分析,预估了结构的热疲劳寿命。研究表明:单次循环下,喉部结构寿命预估值最小,偏保守和安全,因而推荐工程设计和工程应用最优先参考。

简介：在大量试验数据的基础上,经过理论分析并结合国外专家的仿真经验,确定了新一代高性能补燃循环发动机的阀门参数和起动时序。虽然只是理论分析;但结合了试验数据,在一定程度上真实反映了发动机的动态过程,所得出的结论与事实非常相似。

简介：在建立液体火箭发动机动力学模型、推力室冷却夹套隔片结构模型和材料损伤模型的基础上,利用模糊逻辑推理知识设计了模糊推理机,构建了模糊减损控制系统这一有机整体.通过仿真计算,在火箭发动机工作100s期间,推力室喷管冷却夹套隔片有一定变形的情况下,研究了其损伤演化过程及损伤分布.

简介：本文描述了一种预测液体火箭发动机非线性燃烧不稳定性的数值方法,重点研究非线性燃烧不稳定性的各种现象,包括瞬态的、有限周期压力振荡、稳定和非稳定工况下声学振荡对推进剂液滴雾化和燃烧过程的影响、燃烧过程中的振荡流场、燃料液滴的轨迹、设计参数如入口条件、雾化初始条件和隔板长度等的影响。对几种工况和各种燃烧参数的计算表明该数值方法能成功地预测液体火箭发动机切向燃烧不稳定性。隔板长度及液滴尺寸对发动机的稳定性有明显的影响,数值结果表明隔板能有效抑制压力振荡。

简介：近来,俄罗斯和欧洲正在联合进行一个名为"VOLGA"的研究计划.其主要目标是用于可重复使用运载火箭或大型助推器的液氧/甲烷发动机的概念研究.SNECMA的主要工作是研究预燃室/燃气发生器的可重复使用技术,在液氧/液氢"火神"燃气发生器研制过程中,获得了很多低温推进剂的燃烧经验,但液氧/甲烷富燃燃烧带来了许多新的问题:如喷注性能、燃烧效率、稳定性、积碳形成等.为了解决上述问题,目前正在进行实验和理论两方面的研究.ONERA的马斯喀特(Mascotte)试验装置就被改造用于研究甲烷的燃烧.最初的研究完成了对低混合比和压力范围在0.1MPa到6.0MPa下的液甲烷和气甲烷同轴喷注技术的评估.各项研究在继续进行,以求对液氧/甲烷低温燃烧问题进行完整的描述和理解.除了上述研究外,还在进行计算流体力学数值模拟工具的更新工作,但是只有一些非常特殊的工况点才需要进行修改工作,这是因为过去的火箭发动机燃烧研究工作已经对液氧/液氢低温燃烧特性有了深入的理解,有很多研究成果可用于液氧/甲烷燃烧研究.目前的主要问题集中在甲烷的高频燃烧稳定性和燃烧化学效应方面.在一个称为INCA的新的燃烧研究计划框架内将对这些问题进行研究.