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固体轨控发动机针栓喷管热化学烧蚀特性 被引量:3
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作者 代晓松 王一白 +2 位作者 刘宇 常桁 赵宇辉 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第1期195-200,共6页
在热化学烧蚀理论的基础上综合考虑了H2O、CO2以及OH等氧化性组分与喷管壁面的反应,由FLUENT流体计算软件进行了流固耦合传热烧蚀计算,得到了喷管及阀杆壁面瞬态温度分布规律与烧蚀率分布规律,分析了温度分布规律的理论基础以及燃烧室... 在热化学烧蚀理论的基础上综合考虑了H2O、CO2以及OH等氧化性组分与喷管壁面的反应,由FLUENT流体计算软件进行了流固耦合传热烧蚀计算,得到了喷管及阀杆壁面瞬态温度分布规律与烧蚀率分布规律,分析了温度分布规律的理论基础以及燃烧室压强和氧化性组分对烧蚀率的影响规律。结果表明:喷管壁面与阀杆壁面温度与烧蚀率分布均遵循壁面热流密度分布规律,在喉部上游入口处达到峰值;阀杆头部位置存在高温高压的回流区,导致该区域的温度与烧蚀率较高;烧蚀率随燃烧室压强的增大而增大;H2O是决定烧蚀的主要氧化性组分。 展开更多
关键词 固体轨控发动机 针栓喷管 热化学烧蚀 流固耦合
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固体姿轨控发动机十字型测力台设计及优化
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作者 蔡耘峰 王飞 +1 位作者 尹春禹 李世鹏 《推进技术》 北大核心 2025年第7期260-271,共12页
为了准确测量固体姿轨控发动机的推力,设计了一种具有中心对称结构的十字型构型的十二分力固体姿轨控发动机测力台。在考虑测力台结构受力变形的情况下,建立了测力台的静力学模型,得出了测力台各传感器受力与测力台所受发动机施加载荷... 为了准确测量固体姿轨控发动机的推力,设计了一种具有中心对称结构的十字型构型的十二分力固体姿轨控发动机测力台。在考虑测力台结构受力变形的情况下,建立了测力台的静力学模型,得出了测力台各传感器受力与测力台所受发动机施加载荷之间的解算公式。为评估测力台的动态性能,建立了测力台的无阻尼自由振动的动力学模型,并采用有限元仿真的方式对建立的静动力学模型进行了验证,并评估了测力台所受交联力的情况。基于所建立的测力台静动力学模型,以测力台静态灵敏度最大、测力台频率响应的幅值相对误最小为优化目标,以测力台测力杆直径及动架截面尺寸为设计变量建立了多目标优化模型,采用粒子群算法(PSO)对测力台测力结构进行了参数优化。测力台结构优化后,静态灵敏度降低了5.2%,对于频率为30 Hz的交变推力,在xy平面测力的动态响应幅值相对误差降低了53.9%,x,y轴转矩的动态响应幅值相对误差降低了97.6%,z轴转矩的动态响应幅值相对误差降低了95.1%。 展开更多
关键词 固体姿发动机 测力台 静力学分析 模态分析 多目标优化
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固体姿轨控发动机变工况过程推力不确定性分析
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作者 高经纬 贾军凯 +3 位作者 武泽平 张德权 张杰 张为华 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期94-104,共11页
为探究喉栓式固体姿轨控发动机推力动态性能可靠性,考虑燃气阀几何参数不确定性对固体姿轨控发动机变工况过程推力性能不确定性开展研究。结合固体姿轨控发动机工作原理、推力数学模型和零维内弹道方程构建发动机变工况过程推力计算模... 为探究喉栓式固体姿轨控发动机推力动态性能可靠性,考虑燃气阀几何参数不确定性对固体姿轨控发动机变工况过程推力性能不确定性开展研究。结合固体姿轨控发动机工作原理、推力数学模型和零维内弹道方程构建发动机变工况过程推力计算模型。在此基础上,根据固体姿轨控发动机阀门几何参数不确定性模型,采用蒙特卡罗模拟法进行不确定性传递,获取喉栓瞬时运动后推力不确定性随时间的变化规律,实现变工况过程推力不确定性分析,并对不确定性变量进行重要度排序。量化评估固体姿轨控发动机实时调节过程中的推力不确定性,可以为固体姿轨控发动机控制系统提供更合理的设计要求,在满足设计需求的同时节省研制成本。 展开更多
关键词 固体姿发动机 推力性能 变工况过程 不确定性分析 零维内弹道方程
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固体姿轨控发动机燃气电磁阀快速驱动电路研究 被引量:11
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作者 方蜀州 尹治武 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期232-234,共3页
提出了一种高压RC延时控制的高低压驱动电路,用于姿轨控发动机燃气阀控制。在闭合的启动阶段对线圈施加高电压提供大电流,加速电磁阀闭合;闭合的保持阶段施加低电压维持较小电流,保证线圈安全,降低功耗;开启阶段加速线圈电流泄放,提高... 提出了一种高压RC延时控制的高低压驱动电路,用于姿轨控发动机燃气阀控制。在闭合的启动阶段对线圈施加高电压提供大电流,加速电磁阀闭合;闭合的保持阶段施加低电压维持较小电流,保证线圈安全,降低功耗;开启阶段加速线圈电流泄放,提高开启速度,满足了发动机快速关断和开启的要求;信号电路和功率电路相互隔离;RC电路作为高电压延时器件,只需1路控制信号,电路得以简化。 展开更多
关键词 固体姿发动机 电磁阀 高低压驱动电路
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基于改进增广径向基的固体姿轨控发动机推力快速预示 被引量:4
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作者 张杰 李国盛 +3 位作者 文谦 王东辉 武泽平 张为华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期201-209,共9页
为实现沉积影响下的喉栓式固体姿轨控发动机推力快速预示,提出一种融合各向异性和快速交叉验证的增广径向基近似建模方法。基于正交条件构建混沌多项式增广的径向基混合模型,并提出基于样本局部密度的各向异性方法,进一步提高混合模型... 为实现沉积影响下的喉栓式固体姿轨控发动机推力快速预示,提出一种融合各向异性和快速交叉验证的增广径向基近似建模方法。基于正交条件构建混沌多项式增广的径向基混合模型,并提出基于样本局部密度的各向异性方法,进一步提高混合模型精度。采用递归演化的拉丁超立方试验设计生成样本点,根据通用交叉验证误差求解过程中高阶矩阵快速求逆方法,降低模型训练的计算复杂度。与其他常用代理模型方法相比,本文提出的方法具有更好的精度和稳定性。将本文方法应用于固体姿轨控发动机推力快速预示,预示结果与仿真结果偏差控制在2.5%以内,计算耗时由小时级降低至秒级。 展开更多
关键词 固体姿发动机 增广径向基函数 各向异性 代理模型 交叉验证 推力预示
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固体姿轨控发动机喉栓运动时序实验设计方法 被引量:5
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作者 文谦 杨家伟 +3 位作者 武泽平 杨希祥 彭博 张为华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期349-358,共10页
固体姿轨控发动机通过伺服机构控制喉栓位移实现推力矢量调节。为实现推力精确调控,需拟合大量地面试验数据,得出发动机喉栓位移与推力矢量间的数学模型。提出了一种面向喉栓式固体轨控发动机喉栓运动时序实验设计方法,实现了单次试验... 固体姿轨控发动机通过伺服机构控制喉栓位移实现推力矢量调节。为实现推力精确调控,需拟合大量地面试验数据,得出发动机喉栓位移与推力矢量间的数学模型。提出了一种面向喉栓式固体轨控发动机喉栓运动时序实验设计方法,实现了单次试验中不同燃烧室理论压强及喉栓位移组合最大覆盖,为最低试验成本下精准构建喉栓位移与推力输出模型提供训练样本。以四阀固体轨控发动机作为对象,基于零维内弹道实现燃气发生器压强求解。采用Φ_(p)准则评估喉栓位置组合遍历性,并对其进行优化,获得合理的喉栓运动方案。算例结果证明实验设计后方案在整个运动周期内几乎遍历各种组合状态,较实验设计前Φ_(p)值提升近40%,验证了本文实验设计方法在时序工程问题中的优良性能。采用实验设计方法可提高固体姿轨控发动机地面试车数据利用效率。 展开更多
关键词 固体姿发动机 时序实验设计 喉栓运动 零维内弹道 Φp准则
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固体姿轨控发动机燃气阀门高频工作特性研究 被引量:2
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作者 杨向明 艾春安 任全彬 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期434-441,共8页
燃气阀门技术是固体姿轨控动力系统的核心技术之一,本文提出了一种电机直驱的旋转式高频工作燃气阀门系统,该系统具有动态响应迅速、结构简单可靠等优点。通过对阀门受热膨胀分析以及高压气流冲击的仿真分析,综合考虑阀门高频切换的可... 燃气阀门技术是固体姿轨控动力系统的核心技术之一,本文提出了一种电机直驱的旋转式高频工作燃气阀门系统,该系统具有动态响应迅速、结构简单可靠等优点。通过对阀门受热膨胀分析以及高压气流冲击的仿真分析,综合考虑阀门高频切换的可靠性和燃气泄漏量,对阀门间隙进行了优化设计;同时,针对阀门转角、电机减速比与阀门到位时间进行了参数化性能影响分析,发现在确保阀门可靠切换所需转矩的前提下,降低电机减速比能够大幅提升阀门高频响应性能;阀门到位时间随阀门转角变化的增幅低于线性增长幅度,可适当增大阀门转角以消除控制偏差和装配偏差的影响。最后,通过研制的一台单阀门样机进行地面热试考核,验证了电机直驱的旋转式高频工作燃气阀门工作的可靠性,阀门全程切换正常,响应时间在10ms以内。 展开更多
关键词 固体姿发动机 旋转式燃气阀门 高频切换 伺服电机 动态响应
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固体火箭发动机能量管理技术及其新进展 被引量:51
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作者 侯晓 付鹏 武渊 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-6,23,共7页
固体发动机在工作过程,中通过对能量输出进行调节控制,可明显提高武器系统性能。文章综述了固体双脉冲发动机、固体变推力发动机、固体姿轨控发动机3种典型能量管理发动机技术国内外研究现状。通过对固体发动机能量管理技术发展特点及... 固体发动机在工作过程,中通过对能量输出进行调节控制,可明显提高武器系统性能。文章综述了固体双脉冲发动机、固体变推力发动机、固体姿轨控发动机3种典型能量管理发动机技术国内外研究现状。通过对固体发动机能量管理技术发展特点及趋势进行分析,梳理了3种典型发动机关键技术进展情况,并对固体火箭发动机能量管理技术提出了相关建议。 展开更多
关键词 能量管理 固体双脉冲发动机 固体变推力发动机 固体姿发动机
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负压力指数固体推进剂压力响应特性研究 被引量:1
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作者 杨向明 艾春安 任全彬 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期248-253,共6页
多喷管高频工作的固体姿轨控发动机,随着喷管等效喉部面积变化,燃烧室的压强会出现波动,波动的数值与推进剂的降压/升压特性、瞬变燃烧响应特性以及推进剂压力指数相关;而使用负压力指数推进剂减小了喷管等效喉部面积变化时燃烧室的压... 多喷管高频工作的固体姿轨控发动机,随着喷管等效喉部面积变化,燃烧室的压强会出现波动,波动的数值与推进剂的降压/升压特性、瞬变燃烧响应特性以及推进剂压力指数相关;而使用负压力指数推进剂减小了喷管等效喉部面积变化时燃烧室的压强波动,降低了阀门切换过程中压强的爬升时间。本文针对两个配方的负压力指数推进剂,开展三姿控多工况高频切换实验,通过旋转阀方法研究阀门在三种高频切换下的动态响应特性和燃烧室压强状态,可知,两个配方的负压力指数推进剂在同一工况高频切换过程中的降压速率均大于升压速率,升压过程的特征时间均大于降压过程的特征时间;负压力指数小的推进剂的降压和升压过程的特征时间更小。 展开更多
关键词 固体姿发动机 负压力指数 高频切换 压力响应 喷管
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