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基于卷积神经网络的火箭冲压组合发动机燃烧流场重构 被引量:1
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作者 高屹 刘冰 +3 位作者 张至斌 朱韶华 朱梦豪 秦飞 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第1期35-45,共11页
本文提出一种基于卷积神经网络架构的燃烧流场重构模型,旨在从低分辨率温度场中重构得到具有复杂流场特征的火箭冲压组合发动机二维温度场.通过大涡模拟方法获得了4种不同构型燃烧室的湍流燃烧流场数据集,使用其中3组构型作为训练集,并... 本文提出一种基于卷积神经网络架构的燃烧流场重构模型,旨在从低分辨率温度场中重构得到具有复杂流场特征的火箭冲压组合发动机二维温度场.通过大涡模拟方法获得了4种不同构型燃烧室的湍流燃烧流场数据集,使用其中3组构型作为训练集,并对另一个构型燃烧室温度场的重构结果进行分析,以对重构神经网络模型进行验证.研究结果表明,该温度场重构模型可以有效从低分辨率温度场中重构得到二维高分辨率温度分布,在中心火箭后缘主要燃烧区域的温度场重构平均误差小于5%,重构精度高于双三次插值算法.本研究数据集和模型可为后续实现组合发动机燃烧状态的智能感知和调控提供支撑. 展开更多
关键词 火箭冲压组合发动机 卷积神经网络 流场重构 湍流燃烧
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固体火箭超燃冲压发动机凝相产物特性研究
2
作者 杨鹏年 夏智勋 +3 位作者 马立坤 刘宇尘 赵李北 屈影 《推进技术》 北大核心 2025年第5期196-204,共9页
为揭示固体火箭超燃冲压发动机中凝相产物的空间分布特性,本文提出了一种模块化的地面直连试验装置,用以实现超声速燃烧室内沿程凝相产物的有效收集。通过运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子衍射能谱(EDS)等技术,对收集到... 为揭示固体火箭超燃冲压发动机中凝相产物的空间分布特性,本文提出了一种模块化的地面直连试验装置,用以实现超声速燃烧室内沿程凝相产物的有效收集。通过运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子衍射能谱(EDS)等技术,对收集到的凝相产物进行了物相组成、形貌特征和元素组成的空间分布特性分析。结果显示:(1)含硼贫氧推进剂一次燃烧产物中的凝相组分主要包括B,C,NH_(4)Cl,KCl,BN,B_(4)C,B_(2)O_(3),H_(3)BO_(3),Al_(2)O_(3),而在超声速燃烧室中,凝相组分主要为B,C,BN,B_(4)C,B_(2)O_(3),Al_(2)O_(3);(2)喉部凝相产物主要由微米级的块状物和百纳米级的颗粒物组成,其中硼和碳元素的质量分数分别为44.78%和52.48%;(3)在燃烧室内,凝相产物始终包含块状物和颗粒物,前置凹腔处的凝相产物表面形成了孔洞结构,后置凹腔处的凝相产物中团聚体粒径显著增加,出口处的凝相产物则呈现玻璃态特征;(4)凝相产物中,硼和碳元素(以及氧元素)的质量分数在喉部至前置凹腔区域迅速降低(增加),与喉部相比,前置凹腔处的凝相产物中硼和碳元素(以及氧元素)的质量分数降低(增加)至0.57/0.36(61.9)倍。这些发现强调了增加燃烧室内高温高压区域或延长含能凝相物质在高温高压区域中的停留时间,对于提升含硼贫氧推进剂燃烧效率的重要性。 展开更多
关键词 固体火箭超燃冲压发动机 凝相产物 模块化试验装置 产物分析 空间分布
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整体式固体火箭冲压发动机飞行试验 被引量:5
3
作者 顾炎武 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期75-78,共4页
在地面试验基础上进行了整体式固体火箭冲压发动机飞行试验,以验证发动机的工作可靠性和飞行性能。飞行试验结果表明:试飞发动机和试飞器总体设计合理;发动机性能良好;主级在余气系数0.8-2.3范围内能够稳定工作;最大比冲为6.62 kN.s/k... 在地面试验基础上进行了整体式固体火箭冲压发动机飞行试验,以验证发动机的工作可靠性和飞行性能。飞行试验结果表明:试飞发动机和试飞器总体设计合理;发动机性能良好;主级在余气系数0.8-2.3范围内能够稳定工作;最大比冲为6.62 kN.s/kg。达到了试验的目的。 展开更多
关键词 整体式火箭冲压发动机 飞行试验 发动机试验 发动机性能参数
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整体式固体火箭冲压发动机尾喷管堵盖研究 被引量:7
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作者 周磊 马聪慧 张亮 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期139-141,共3页
根据整体式固体火箭冲压发动机的工作情况,分析了尾喷管堵盖的设计要求,确定了环氧树脂胶的粘接方案,提出了易碎式堵盖和简易球面堵盖两种设计方案。通过有限元仿真对方案进行了优化设计,并对简易球面堵盖进行了验证试验,结果表明该方... 根据整体式固体火箭冲压发动机的工作情况,分析了尾喷管堵盖的设计要求,确定了环氧树脂胶的粘接方案,提出了易碎式堵盖和简易球面堵盖两种设计方案。通过有限元仿真对方案进行了优化设计,并对简易球面堵盖进行了验证试验,结果表明该方案满足设计要求。 展开更多
关键词 整体式固体火箭冲压发动机 尾喷管堵盖 有限元仿真 简易球面堵盖
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整体式固体火箭冲压发动机在中远程空空导弹上的应用 被引量:11
5
作者 曹军伟 王虎千 +1 位作者 蔡选义 孙振华 《航空兵器》 2002年第4期31-34,共4页
介绍了国外中远程空空导弹及其动力装置的概况与发展趋势,对于整体式固体火箭冲压发动机的技术特点和其在空空导弹上应用需解决的主要技术问题进行了分析,并对空空导弹用整体式固体火箭冲压发动机今后的发展提出了自己的看法。
关键词 整体式固体火箭冲压发动机 无喷管助推器 固体贫氧推进剂 空对空导弹
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固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱结构完整性分析
6
作者 刘强 史林 +1 位作者 那旭东 隗镔 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第5期672-679,共8页
无喷管助推器药柱结构完整性分析是整体式固体火箭冲压发动机研制的重要一环。为研究无喷管药柱在温度和压力载荷作用下的力学响应,采用三维线性黏弹性有限元模型,对某型号固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱在0℃环境下进行结构完整... 无喷管助推器药柱结构完整性分析是整体式固体火箭冲压发动机研制的重要一环。为研究无喷管药柱在温度和压力载荷作用下的力学响应,采用三维线性黏弹性有限元模型,对某型号固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱在0℃环境下进行结构完整性分析,并通过CT检测和点火试验验证了仿真结果。结果表明:在温度载荷作用下,三维模型比二维模型计算结果更加准确,药柱头部无需设计应力释放结构就能满足药柱结构完整性的要求;药柱Mises应力在高低燃速界面产生间断;药柱最危险区域位于低燃速药柱内表面;内压载荷作用下,药柱尾端面出现被挤出的现象,最危险区域位于低燃速药柱与背面绝热层凸台连接处;温度和压力联合载荷作用下,最危险区域位于高燃速药柱内表面。该研究结果可为其他型号无喷管发动机的设计提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 固体火箭冲压发动机 有限元 无喷管 药柱结构完整性
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基于正交试验的固体火箭超燃冲压发动机优化设计
7
作者 冯滢 付文娟 +3 位作者 胡振坤 唐勇 赵马杰 石保禄 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期171-183,共13页
为研究固体火箭超燃冲压发动机中硼颗粒点火和燃烧特性以及补燃室结构对发动机燃烧性能的影响,编写表征硼颗粒点火和燃烧过程的用户自定义程序,分析超燃冲压发动机中凝相颗粒的燃烧释能动态特征。基于正交设计试验方法,分别从颗粒特征... 为研究固体火箭超燃冲压发动机中硼颗粒点火和燃烧特性以及补燃室结构对发动机燃烧性能的影响,编写表征硼颗粒点火和燃烧过程的用户自定义程序,分析超燃冲压发动机中凝相颗粒的燃烧释能动态特征。基于正交设计试验方法,分别从颗粒特征参数和发动机结构角度出发,分析硼颗粒粒径、燃气入射角和凹腔深度以及两两之间交互作用对发动机燃烧效率的影响规律。研究结果表明:通过极差和方差分析,各因素对发动机燃烧效率影响大小排序为硼颗粒粒径>粒径与燃气入射角度的交互作用>燃气入射角>凹腔深度>燃气入射角和凹腔深度的交互作用>粒径与凹腔深度的交互作用,最终确定的最优组合燃烧效率达77.01%;硼颗粒粒径对于固体火箭冲压发动机燃烧效率具有高度显著影响,粒径与燃气入射角的交互作用的影响不容忽视。 展开更多
关键词 固体火箭超燃冲压发动机 硼颗粒 正交设计 交互作用 燃烧效率
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整体式固体火箭冲压发动机研制 被引量:21
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作者 张家骅 胡顺楠 +1 位作者 顾炎武 曹中俄 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期9-13,共5页
概要介绍了我国第一种整体式固体火箭冲压发动机试验研究样机的研制,讨论了样机地面试验研究和飞行试验研究两大阶段中,整机(含主级和助推级)、各部件及分系统的设计、试制和试验工作。样机结构合理,主级比冲比国外同类型号导弹发... 概要介绍了我国第一种整体式固体火箭冲压发动机试验研究样机的研制,讨论了样机地面试验研究和飞行试验研究两大阶段中,整机(含主级和助推级)、各部件及分系统的设计、试制和试验工作。样机结构合理,主级比冲比国外同类型号导弹发动机有较大提高,助推级综合性能和热防护技术也优于后者。 展开更多
关键词 冲压发动机 推进系统 固体火箭发动机
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国外整体式固体火箭冲压发动机技术发展研究 被引量:4
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作者 刘颖 陆宁 沈欣 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2021年第5期46-52,共7页
导弹动力装置是决定导弹射程的关键因素。本文通过对当前国外(美国、俄罗斯、欧洲)整体式固体火箭冲压发动机的专利技术及应用现状进行详细分析和论述,在分析基础上总结了整体式固体火箭冲压发动机发展的关键技术,主要包括燃气流量调节... 导弹动力装置是决定导弹射程的关键因素。本文通过对当前国外(美国、俄罗斯、欧洲)整体式固体火箭冲压发动机的专利技术及应用现状进行详细分析和论述,在分析基础上总结了整体式固体火箭冲压发动机发展的关键技术,主要包括燃气流量调节与控制、高能贫氧推进剂、结构的热强度及长时间的热防护、宽域可调进/排气、导弹与发动机一体化气动外形设计等。 展开更多
关键词 整体式固体火箭冲压发动机 专利 燃气流量 推进剂 热防护 气动外形
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整体式固体火箭冲压发动机与导弹一体化优化设计专家系统 被引量:2
10
作者 何洪庆 黄生洪 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期70-76,共7页
根据整体式固体火箭冲压发动机与导弹一体化优化设计领域的研究特点、现状 ,首次提出了以专家系统、数据库技术为核心的软件解决方案。在此基础上研究了辅助参数决定 ,自动查询数据库 ,监控计算等专家系统应用的具体环节 ,并提供了计算... 根据整体式固体火箭冲压发动机与导弹一体化优化设计领域的研究特点、现状 ,首次提出了以专家系统、数据库技术为核心的软件解决方案。在此基础上研究了辅助参数决定 ,自动查询数据库 ,监控计算等专家系统应用的具体环节 ,并提供了计算的实例和结果。 展开更多
关键词 固体火箭冲压发动机 导弹一体化 优化设计 专家系统 数据库 多线程编程
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整体式固体火箭冲压发动机在面空导弹上的应用分析 被引量:1
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作者 顾炎武 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第2期44-48,共5页
整体式固体火箭冲压发动机在面空导弹上应用具有比冲高、质量轻、可全程主动攻击、使用维护方便、成本低等优点.而进一步提高发动机可用攻角、采用BTT技术、调节主级燃料流量和采用高能贫氧推进剂还可大幅度地提高以这种发动机为动力的... 整体式固体火箭冲压发动机在面空导弹上应用具有比冲高、质量轻、可全程主动攻击、使用维护方便、成本低等优点.而进一步提高发动机可用攻角、采用BTT技术、调节主级燃料流量和采用高能贫氧推进剂还可大幅度地提高以这种发动机为动力的导弹性能. 展开更多
关键词 火箭发动机 冲压发动机 面对空导弹
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整体式固体火箭冲压发动机的应用性能探讨 被引量:7
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作者 王明鉴 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1995年第1期10-16,共7页
研讨了整体式固体冲压火箭发动机的工作原理及技术难点;建立了整体式固体火箭冲压发动机和导弹运动数学模型,并进行了仿真计算和分析;研究了整体式固体火箭冲压发动机的应用性能。
关键词 火箭 冲压发动机 固体燃料 固体推进剂 导弹
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金属基燃料水冲压发动机地面实验研究
13
作者 薛鸿涵 黄利亚 +2 位作者 张家瑞 刘子豪 肖帆 《推进技术》 北大核心 2025年第5期257-264,共8页
为了探究两种含硼固体推进剂在水冲压条件下的燃烧与推力性能,本文以跨介质飞行器水下动力装置为应用背景,设计了水冲压发动机原理样机并开展了地面实验研究。试验结果表明,发动机实现了持续稳定工作,燃烧产物沉积主要集中于进水口位置... 为了探究两种含硼固体推进剂在水冲压条件下的燃烧与推力性能,本文以跨介质飞行器水下动力装置为应用背景,设计了水冲压发动机原理样机并开展了地面实验研究。试验结果表明,发动机实现了持续稳定工作,燃烧产物沉积主要集中于进水口位置,验证了硼基水冲压发动机的可行性。四次试验中燃烧效率最高达到了86.8%,在水燃比为3.2时比冲达到了4712.5 N·s/kg。在水燃比相近时,两种推进剂的燃烧效率均在69%左右,但推进剂Ⅱ的补燃室内存在更多沉积物,发动机比冲效率降低了13.8%。提高水燃比能提高燃烧效率和比冲,水燃比从1.75增加到3.20,燃烧效率提升了6.1%,并且还能减少燃烧产物的沉积。两种推进剂中一、二次燃烧产物中均含有碳化硼和硼酸等物质,但由于推进剂Ⅱ中Mg,Al的含量较高,其产物中能明显检测出氧化镁和铝酸镁。 展开更多
关键词 固体火箭冲压发动机 冲压发动机 含硼固体推进剂 直连试验 燃烧性能 沉积
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固体火箭冲压发动机气固两相掺混燃烧过程评价方法
14
作者 黄利亚 薛鸿涵 +2 位作者 张家瑞 孟梁 杨和 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-10,共10页
为了合理地评价固体火箭冲压发动机补燃室内一次燃气/空气掺混燃烧过程,提出一种基于颗粒质量浓度的固体火箭冲压发动机掺混燃烧过程评价方法。建立发动机数值模拟方法并通过了地面试验验证;针对不同工况条件下补燃室掺混燃烧过程,通过... 为了合理地评价固体火箭冲压发动机补燃室内一次燃气/空气掺混燃烧过程,提出一种基于颗粒质量浓度的固体火箭冲压发动机掺混燃烧过程评价方法。建立发动机数值模拟方法并通过了地面试验验证;针对不同工况条件下补燃室掺混燃烧过程,通过数值模拟,分析对比了不同定义方式掺混度与燃烧效率的变化趋势。结果表明,提出的颗粒掺混度与颗粒燃烧效率二者间显示出最大程度的相关性,不同工况下的平均最大信息系数达到了0.9163。一次燃气/空气掺混与燃烧过程体现以下相关性规律:颗粒燃烧效率随颗粒掺混度的增大而增加,当颗粒掺混度超过一定阈值后,颗粒燃烧效率保持相对稳定。最后通过试验验证了该规律。 展开更多
关键词 颗粒掺混度 气固两相 掺混燃烧 固体火箭冲压发动机 燃烧效率
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固体火箭超燃冲压发动机点火燃烧过程实验研究 被引量:3
15
作者 陈端毓 田维平 +2 位作者 董新刚 黄礼铿 张璞 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期144-152,共9页
为解决硼基贫氧燃料固体火箭超燃冲压发动机补燃室内硼颗粒超声速点火燃烧难题,设计制造了在超声速燃气射流掺混区域开设观察窗的点火燃烧过程试验样机,开展了含硼贫氧固体燃料的超声速点火试验。试验模拟了26 km,Ma5.9的飞行工况并通... 为解决硼基贫氧燃料固体火箭超燃冲压发动机补燃室内硼颗粒超声速点火燃烧难题,设计制造了在超声速燃气射流掺混区域开设观察窗的点火燃烧过程试验样机,开展了含硼贫氧固体燃料的超声速点火试验。试验模拟了26 km,Ma5.9的飞行工况并通过高速摄像获得了点火燃烧过程的火焰形态。试验结果表明:掺混增强装置可以显著改善补燃室内存在的分层流动和一次燃气气固两相分离的现象,为硼颗粒提供良好的点火条件从而提升其附近硼颗粒的点火燃烧性能。通过合理设计掺混增强装置位置,将硼颗粒在一次燃气喷注口附近的高温点火区点燃比在补燃室中段点燃具有更高的燃烧效率,本文设计的燃烧组织结构在试验中实现了硼贫氧固体燃料0.812的燃烧效率。 展开更多
关键词 固体火箭超燃冲压发动机 含硼贫氧燃料 掺混增强装置 燃烧性能 补燃室
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整体式液体冲压发动机 被引量:4
16
作者 宫本泉 张振家 邱新宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第6期5-9,54,共6页
整体式冲压发动机是将固体助推火箭与巡航用液体燃料冲压发动机组合成为一个整体的新型动力装置,它是超声速、小体积、中远程导弹动力系统的最佳选择.整体式冲压发动机的出现将冲压发动机的应用推向一个新阶段,引起世界各国的广泛重视.... 整体式冲压发动机是将固体助推火箭与巡航用液体燃料冲压发动机组合成为一个整体的新型动力装置,它是超声速、小体积、中远程导弹动力系统的最佳选择.整体式冲压发动机的出现将冲压发动机的应用推向一个新阶段,引起世界各国的广泛重视.近几年我国在整体式冲压发动机很多关键技术的研究上有所突破.液体冲压发动机和助推火箭共用一个燃烧室,使燃烧室中无法安装专门的机械式火焰稳定器和空气冷却衬筒,这为解决燃烧室的点火起动问题、振动问题及热防护问题带来了很大的困难.试验表明:冲压发动机的点火起动问题有多种解决方案,其中火焰稳定性准则的满足是点火起动的重要条件;燃烧室的进口流场,燃油浓度分布等对振动有很大的影响;计算表明,冲压发动机在飞行状态时,流经燃烧室壳体外表面的高速气流的冷却作用可大大降低燃烧室壳体的温度,在相同的冷却效果下,可降低对热防护层的要求. 展开更多
关键词 火箭发动机 冲压发动机 点火 助推火箭 燃烧室
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整体式液体冲压发动机级间分离仿真研究 被引量:2
17
作者 段小龙 毛根旺 王玉峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期915-918,共4页
应用数值方法对整体式液体冲压发动机进气道整流罩打开及助推器分离过程进行了研究。动网格采用结构网格中的Chimera重叠网格技术,空间离散格式采用Roe格式,控制方程采用雷诺平均N-S方程,湍流模型为标准k-ε模型。计算结果发现,进气道... 应用数值方法对整体式液体冲压发动机进气道整流罩打开及助推器分离过程进行了研究。动网格采用结构网格中的Chimera重叠网格技术,空间离散格式采用Roe格式,控制方程采用雷诺平均N-S方程,湍流模型为标准k-ε模型。计算结果发现,进气道整流罩打开后高速气流开始充填发动机内通道,发动机头部脱体激波迅速向唇口方向移动,进气道头部斜激波系建立,气流以当地声速向发动机出口方向移动。高压气流到达助推器头部时助推器开始分离,整个分离过程燃烧室压力呈大幅振荡,分离时间为0.072 2 s。由于分离时间很短,冲压发动机可以在助推器推出后再点火起动。 展开更多
关键词 整体式液体冲压发动机 助推器分离 重叠网格 数值模拟
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基于变量化设计技术的整体式固冲发动机一体化设计系统 被引量:2
18
作者 胡声超 鲍福廷 赵瑜 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第14期3405-3410,共6页
将变量化设计技术应用到整体式固体火箭冲压发动机一体化方案设计中。利用变量化约束将设计过程与几何造型过程进行有机结合,在VC.NET 2003平台下自主研发了一套固体火箭冲压发动机一体化设计系统。该软件包括进气道设计、燃气发生器设... 将变量化设计技术应用到整体式固体火箭冲压发动机一体化方案设计中。利用变量化约束将设计过程与几何造型过程进行有机结合,在VC.NET 2003平台下自主研发了一套固体火箭冲压发动机一体化设计系统。该软件包括进气道设计、燃气发生器设计、助推补燃室设计、发动机性能计算和飞行弹道计算,为整体式固体火箭冲压发动机方案设计提供一套方便快捷的工具。 展开更多
关键词 整体式固体火箭冲压发动机 计算机辅助设计 变量化设计
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世界最大推力整体式固体火箭发动机地面热试车成功
19
《机床与液压》 北大核心 2021年第20期99-99,共1页
由中国航天科技集团四院自主研制,目前世界上推力最大、可工程化应用的整体式固体火箭发动机今天在西安地面热试车成功。该发动机直径3.5 m,装药量150吨,推力达500吨,采用高压强总体设计、高性能纤维复合材料壳体、高装填整体浇注成型... 由中国航天科技集团四院自主研制,目前世界上推力最大、可工程化应用的整体式固体火箭发动机今天在西安地面热试车成功。该发动机直径3.5 m,装药量150吨,推力达500吨,采用高压强总体设计、高性能纤维复合材料壳体、高装填整体浇注成型燃烧室、超大尺寸喷管等多项先进技术,发动机综合性能达到世界领先水平。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 地面热试车 纤维复合材料壳体 整体式 浇注成型 最大推力 超大尺寸 工程化应用
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固体火箭冲压发动机无喷管助推器性能分析 被引量:5
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作者 胡建新 朱伯鹏 +2 位作者 夏智勋 方丁酉 郭健 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2004年第4期37-41,共5页
采用一维准定常方法 ,对整体式固体火箭冲压发动机的无喷管助推器内弹道进行了计算。计算结果表明 ,随着燃面的推移 ,燃烧室压强下降很快 ,而推力增大 ;助推器比冲偏低 ;对于高燃速固体推进剂 ,燃速沿通道降低 。
关键词 整体式固体火箭冲压发动机 无喷管助推器 内弹道
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