液体火箭发动机地面试验控制电路的设计与分析

1

作者 徐勇 郭红杰 +2 位作者 超力德 黄俊杰 梁国柱 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2245-2255,共11页

针对液体火箭发动机地面试验控制系统须抑制控制电路输入端的脉冲噪声、输出端的反峰电压及控制电流测量精度低等问题,运用放大电路原理,采用电路仿真方法,设计了基于电路印制板型固态继电器的控制驱动和控制电流测量电路。控制驱动电... 针对液体火箭发动机地面试验控制系统须抑制控制电路输入端的脉冲噪声、输出端的反峰电压及控制电流测量精度低等问题,运用放大电路原理,采用电路仿真方法,设计了基于电路印制板型固态继电器的控制驱动和控制电流测量电路。控制驱动电路应用“二极管+稳压二极管”模块以实现降低反峰电压和缩短复位时间的效果,控制驱动电路中固态继电器输出端集成了光耦隔离模块用于反馈控制信号,控制电流测量电路主要由霍尔效应电流感应模块和运算放大器构成以达到较高精度测量控制电流的目的。通过电路仿真,分析了控制驱动电路的反峰电压抑制模块、控制电流测量电路的动静态特性。仿真和实测结果表明:控制电流测量电路的基本误差为6.66%±1.80%,电路上升时间小于0.3 ms,下降时间小于0.5 ms;控制驱动电路的接通时间小于2μs,关断时间小于0.5 ms,“标准恢复二极管+齐纳二极管”方法能有效抑制反峰电压;控制驱动电路可应用于液体火箭发动机高精度的地面试验控制系统研制。 展开更多

关键词 地面试验控制电路 固态继电器 电流测量 霍尔效应 液体火箭发动机

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基于KPCA和SVM的火箭发动机试验台故障诊断方法 被引量：9

2

作者 朱宁 冯志刚 王祁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期81-84,120,共5页

为了解决液体火箭发动机试验台的故障诊断问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)特征提取和支持向量多分类机(SVM)的故障诊断方法,该方法首先利用核主元分析对试验台标准故障样本进行特征提取,通过特征分析,建立适合于试验台故障状态识... 为了解决液体火箭发动机试验台的故障诊断问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)特征提取和支持向量多分类机(SVM)的故障诊断方法,该方法首先利用核主元分析对试验台标准故障样本进行特征提取,通过特征分析,建立适合于试验台故障状态识别的层次多分类支持向量机,并对其进行训练,然后将试验数据在主元上投影,输入到训练好的支持向量多分类器,对试验台故障状态进行识别.该方法充分利用了核主元分析强大的非线性特征提取能力和支持向量分类机良好的小样本泛化特性,解决了试验台故障诊断中的小样本、非线性模式识别问题.对试验台的试验结果表明,该方法是有效的、可行的. 展开更多

关键词 液体火箭发动机试验台 故障诊断 特征提取 核主元分析 层次支持向量多分类机

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基于数据统计的液体火箭发动机地面试车故障检测算法 被引量：9

3

作者 朱恒伟 王克昌 陈启智 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期43-46,共4页

研制了一种用于液体火箭发动机地面试车的故障检测算法，既适于发动机启动瞬态过程又可用于稳态过程。算法能设置一些预先设置或在线计算的参数门限，检查参数测量值的平滑值，当连续多次检查到多个参数异常时就判定发动机异常。用正常... 研制了一种用于液体火箭发动机地面试车的故障检测算法，既适于发动机启动瞬态过程又可用于稳态过程。算法能设置一些预先设置或在线计算的参数门限，检查参数测量值的平滑值，当连续多次检查到多个参数异常时就判定发动机异常。用正常试车数据和满足启动条件的异常试车数据进行测试，没有出现误报警和漏报警。对满足启动条件的异常试车，均在现有的红线关机系统关机之前报警。 展开更多

关键词 液体推进剂 火箭发动机 地面试验 故障检测

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同轴氢氧谐振点火器试验研究 被引量：5

4

作者 俞南嘉 张国舟 +2 位作者 宋雅娜 马彬 童晓艳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期267-270,共4页

在环形喷嘴气动谐振加热的试验研究基础上,对同轴氢氧谐振点火器进行了点火性能试验和反压试验研究,结果表明:点火器能为液体火箭发动机可靠点火提供强大热流;能重复多次点火,寿命长;点火器抗系统干扰能力强,点火器出口反压快速增长时,... 在环形喷嘴气动谐振加热的试验研究基础上,对同轴氢氧谐振点火器进行了点火性能试验和反压试验研究,结果表明:点火器能为液体火箭发动机可靠点火提供强大热流;能重复多次点火,寿命长;点火器抗系统干扰能力强,点火器出口反压快速增长时,点火器不会熄火,仍能持续提供稳定的氢氧火炬。非电钝感的同轴氢氧谐振点火器可作为正在研究发展中的可重复使用液体火箭发动机多次点火的优选方案之一。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 点火器 点火试验 性能测试

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一种试验数据处理软件设计 被引量：26

5

作者 王文龙 张少博 陈海峰 《火箭推进》 CAS 2012年第1期76-80,共5页

介绍了液体火箭发动机试验数据处理软件的开发过程和方法。软件是在综合数据采集系统硬件的基础上,以VB语言为基础结合试验中各类型参数处理算法和关系数据库技术而开发的,具有操作简便、功能齐全、效率高等特点。软件已成功应用于多次... 介绍了液体火箭发动机试验数据处理软件的开发过程和方法。软件是在综合数据采集系统硬件的基础上,以VB语言为基础结合试验中各类型参数处理算法和关系数据库技术而开发的,具有操作简便、功能齐全、效率高等特点。软件已成功应用于多次地面试验,取得良好效果。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 地面试车 数据处理 软件设计

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全流量补燃循环试验发动机启动过程 被引量：9

6

作者 汪小卫 金平 +2 位作者 张国舟 俞南嘉 蔡国飙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期407-411,共5页

分析了全流量补燃循环发动机系统启动过程难点,针对全流量补燃循环缩尺发动机热试车启动过程,分别就发动机中富燃/富氧预燃室的自身启动和相对启动过程进行了设计;采用管路-体积组合模块化方法,建立了发动机启动过程仿真模型,进行了仿... 分析了全流量补燃循环发动机系统启动过程难点,针对全流量补燃循环缩尺发动机热试车启动过程,分别就发动机中富燃/富氧预燃室的自身启动和相对启动过程进行了设计;采用管路-体积组合模块化方法,建立了发动机启动过程仿真模型,进行了仿真计算。按设计启动方案进行了多次热试车,试车结果表明发动机点火可靠,启动过程平稳,无烧蚀现象,且仿真结果很好地预示了热试车情况。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 全流量补燃循环+ 起动试验 动态模型 仿真模型

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小波分析在固体发动机试验中振动信号去噪研究 被引量：11

7

作者 李建锋 施广富 张平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期63-66,共4页

在固体火箭发动机地面试验中,由于燃气喷流噪声的作用,使得测量得到的发动机壳体振动信号中包含有很强的噪声分量。通过对噪声信号与振动信号相关性的分析,确定了噪声对振动信号作用最强的频段,并结合小波分析,小波包分析理论,应用频带... 在固体火箭发动机地面试验中,由于燃气喷流噪声的作用,使得测量得到的发动机壳体振动信号中包含有很强的噪声分量。通过对噪声信号与振动信号相关性的分析,确定了噪声对振动信号作用最强的频段,并结合小波分析,小波包分析理论,应用频带分离方法对振动信号进行去噪处理,取得良好效果。 展开更多

关键词 小波分析 去噪 固体推进剂火箭发动机 地面试验 振动信号 信号处理

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基于VXI的固体火箭发动机地面试验柔性自动测试系统设计 被引量：5

8

作者 李海涛 王振国 宋志兵 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期145-148,共4页

针对固体火箭发动机不同类型的地面试验对测试的需求,提出了固体火箭发动机地面试验测试行为模型,并在VXI总线自动测试系统的基础上实现了柔性自动测试系统。系统的特点是可通用性、高可靠性和易操作性,能够满足固体火箭发动机地面试验... 针对固体火箭发动机不同类型的地面试验对测试的需求,提出了固体火箭发动机地面试验测试行为模型,并在VXI总线自动测试系统的基础上实现了柔性自动测试系统。系统的特点是可通用性、高可靠性和易操作性,能够满足固体火箭发动机地面试验中的测试需要,在固体火箭发动机地面试验中得到了成功的应用。 展开更多

关键词 固体推进剂 火箭发动机 地面试验 柔性自动测试系统 VXI

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基于子结构试验建模综合的火箭发动机结构动力分析 被引量：8

9

作者 杜飞平 谭永华 陈建华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1547-1553,共7页

为了预测补燃循环液体火箭发动机的结构动态特性,采用子结构试验建模综合技术,对四机并联液体火箭发动机的结构动力学进行了研究。在考虑喷管内外壁材料差异的基础上,利用刚度和质量等效原则,建立了精确的喷管有限元模型,然后采用分布... 为了预测补燃循环液体火箭发动机的结构动态特性,采用子结构试验建模综合技术,对四机并联液体火箭发动机的结构动力学进行了研究。在考虑喷管内外壁材料差异的基础上,利用刚度和质量等效原则,建立了精确的喷管有限元模型,然后采用分布参数法建立了发动机有限元模型。结果表明:单机子结构模型的误差小于1.35%;四机并联发动机模型的误差小于2.19%;且仿真振型与实际模态试验结果保持一致。说明该方法的计算结果可靠,能提高结构动态分析的精度和效率。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 子结构试验建模 试验模态分析 模态参数 有限元法

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火箭发动机地面水平试车尾流温度场仿真分析 被引量：11

10

作者 李茂 陈世哲 陈春富 《火箭推进》 CAS 2012年第6期29-34,共6页

针对氢氧火箭发动机地面水平试车时尾流燃气对地面热防护的影响,分别采用二维轴对称模型和三维模型对发动机尾流流场进行了数值模拟。计算中,采用氢氧单步燃烧反应模型考虑尾流燃气与空气的燃烧,湍流模型选用了标准k-ε模型。仿真结果表... 针对氢氧火箭发动机地面水平试车时尾流燃气对地面热防护的影响,分别采用二维轴对称模型和三维模型对发动机尾流流场进行了数值模拟。计算中,采用氢氧单步燃烧反应模型考虑尾流燃气与空气的燃烧,湍流模型选用了标准k-ε模型。仿真结果表明:三维模型中,燃气逐渐向地面流动,地面燃气温度高于二维轴对称模型中的燃气温度;发动机工况变化时,三维模型和二维轴对称模型中的地面燃气温度变化趋势相反,采用三维模型计算具有更好的可信度。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 地面水平试验 燃烧反应模型 燃气温度 热流密度

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三组元发动机燃烧稳定性试验 被引量：4

11

作者 黄玉辉 王振国 周进 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期71-73,89,共4页

设计了气氢 液氧 煤油三组元双工况模型发动机 ,对不同燃烧室压力、燃料比例、喷注器的结构、燃烧室长度、混合比条件下的高频燃烧稳定性进行了试验。试验中观察到低频和高频自激燃烧不稳定 ,有限的试验表明 ,较大的缩进比和较小的旋流... 设计了气氢 液氧 煤油三组元双工况模型发动机 ,对不同燃烧室压力、燃料比例、喷注器的结构、燃烧室长度、混合比条件下的高频燃烧稳定性进行了试验。试验中观察到低频和高频自激燃烧不稳定 ,有限的试验表明 ,较大的缩进比和较小的旋流数有利于燃烧稳定。提高燃料中氢气的比例 >10 %时 ,有利于燃烧稳定 ;但氢气对烃氧燃烧稳定性的提高不是绝对的 ,氢气在燃料中的比例达 3 9%时 ,燃烧室内仍存在压力为 0 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 燃烧稳定性 三元推进剂 燃烧试验

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液体火箭发动机典型实验室及典型实验概述 被引量：3

12

作者 蔡国飙 刘世俭 张振鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期108-112,共5页

在大量文献研究的基础上，概括介绍了目前液体火箭发动机方面的典型实验室和典型实验及几种用于液体火箭发动机喷雾、燃烧和流动测量的先进仪器。为开展新一代液体火箭发动机的实验研究和设计提供参考。

关键词 液体火箭发动机 试车台 发动机试验 测量仪表

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液体火箭发动机试验频率量信号的处理与仿真 被引量：4

13

作者 李琪琪 叶斌 +1 位作者 陈锋 董文华 《火箭推进》 CAS 2008年第5期39-42,共4页

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... 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"。 展开更多

关键词 液体火箭发动机试验 数据处理 系统仿真

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涡轮试验台燃烧装置建模与仿真(Ⅰ)基于混合物分数的分区模型 被引量：3

14

作者 陈阳 唐振宇 +1 位作者 蔡国飙 黄玉龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期981-986,共6页

针对以空气、煤油为反应物的涡轮试验台燃烧装置及其出口段建立了一种系统层次上的可以处理燃烧和流动耦合效应的模块化数值模型,并提出了一种基于混合物分数的热力计算方案和混合物分数方程,与基于质量流量混合比模型的仿真结果以及试... 针对以空气、煤油为反应物的涡轮试验台燃烧装置及其出口段建立了一种系统层次上的可以处理燃烧和流动耦合效应的模块化数值模型,并提出了一种基于混合物分数的热力计算方案和混合物分数方程,与基于质量流量混合比模型的仿真结果以及试验结果的对比表明,基于混合物分数的模型解决了以往研究中存在的瞬态仿真稳定性问题,并具有与试验结果一致的仿真精度。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 涡轮试验台 燃烧装置 混合物分数 数值仿真

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液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算 被引量：8

15

作者 张金容 汪亮 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期22-27,共6页

依据模块化建模思想,建立了某新型上面级发动机系统起动过程的数学模型,并编写软件对起动过程进行了仿真计算。计算结果表明这种模块化的建模仿真方法易操作,软件通用性强,仿真结果与试验结果相符,并计算分析了入口参数变化对发动机起... 依据模块化建模思想,建立了某新型上面级发动机系统起动过程的数学模型,并编写软件对起动过程进行了仿真计算。计算结果表明这种模块化的建模仿真方法易操作,软件通用性强,仿真结果与试验结果相符,并计算分析了入口参数变化对发动机起动过程的影响。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 模块化设计 数值仿真 试验验证

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高频燃烧不稳定性的试验研究方法及面临的挑战 被引量：3

16

作者 李龙飞 陈建华 +1 位作者 洪流 周立新 《火箭推进》 CAS 2009年第2期7-11,36,共6页

采用特征时间法分析了液体火箭发动机燃烧子过程的响应特性,指出了高频燃烧不稳定性试验研究的重点。介绍了国内外典型的高频燃烧不稳定性模拟实验方法与试验装置,认为推力室声学、低压燃烧不稳定性模拟试验以及喷嘴动力学试验研究是目... 采用特征时间法分析了液体火箭发动机燃烧子过程的响应特性,指出了高频燃烧不稳定性试验研究的重点。介绍了国内外典型的高频燃烧不稳定性模拟实验方法与试验装置,认为推力室声学、低压燃烧不稳定性模拟试验以及喷嘴动力学试验研究是目前指导工程设计的主要途径,高压燃烧过程试验和光学测量技术是未来充分认识其激励机理的关键。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 高频燃烧不稳定性 响应特性 模拟试验

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某发动机涡轮泵转子高温超速/疲劳试验研究 被引量：4

17

作者 窦唯 闫宇龙 +1 位作者 金志磊 林奇燕 《火箭推进》 CAS 2015年第1期15-22,49,共9页

涡轮转子是输送液氢/液氧推进剂的关键组件,其运行状态的好坏将直接影响发动机的性能和可靠性。超速/疲劳试验是转子质量控制、极限强度考核的一种试验方法。针对某发动机涡轮转子开展了高温超速/疲劳试验研究,首先研究了试验用转接器... 涡轮转子是输送液氢/液氧推进剂的关键组件,其运行状态的好坏将直接影响发动机的性能和可靠性。超速/疲劳试验是转子质量控制、极限强度考核的一种试验方法。针对某发动机涡轮转子开展了高温超速/疲劳试验研究,首先研究了试验用转接器的设计方法,然后基于有限元方法建立了某液体火箭发动机涡轮泵转子高温超速试验的有限元模型,研究了温度对涡轮泵转子振型及临界转速等动特性的影响,分析了转子启动升速过程中常温和高温的振动幅值与支撑应力变化规律。在理论研究基础上开展了转子高温超速/疲劳试验研究,分析了高温状态下涡轮泵转子系统启动升速过程振动幅值的变化规律,研究了温度对涡轮泵转子超速动特性的影响规律。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 涡轮转子 高温疲劳试验

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液体火箭发动机地面试车实时故障检测与报警系统 被引量：3

18

作者 刘洪刚 谢廷峰 +1 位作者 黄强 吴建军 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2008年第1期49-52,共4页

建立了液体火箭发动机地面试车过程的实时故障检测与报警系统,完成了系统的硬件、软件结构设计与功能分析,实现了发动机试车过程实时故障检测的综合决策与报警。系统经过了大量的试车数据考核和在线综合测试,并两次参加了发动机地面试... 建立了液体火箭发动机地面试车过程的实时故障检测与报警系统,完成了系统的硬件、软件结构设计与功能分析,实现了发动机试车过程实时故障检测的综合决策与报警。系统经过了大量的试车数据考核和在线综合测试,并两次参加了发动机地面试车试验的在线验证。验证结果表明,系统能及时准确地对发动机稳态和启动工作过程中的故障进行检测和报警,并具有良好的可靠性、稳健性和可扩展性,对开发建立工程实用的液体火箭发动机健康监控系统具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 地面试车 实时故障检测 综合决策与报警

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三组元喷嘴流量特性的试验研究 被引量：2

19

作者 沈赤兵 童荣瑜 +1 位作者 周进 王振国 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期39-45,共7页

对气氢／液氧／煤油火箭发动机重要部件三组元喷嘴的四种类型进行了流量特性试验；研究了喷嘴流量随各组元喷注压降的变化规律；分析了喷嘴结构对流量系数的影响；比较了三组元工况和双组元工况下喷嘴的流量特性；测量了离心内混式喷嘴... 对气氢／液氧／煤油火箭发动机重要部件三组元喷嘴的四种类型进行了流量特性试验；研究了喷嘴流量随各组元喷注压降的变化规律；分析了喷嘴结构对流量系数的影响；比较了三组元工况和双组元工况下喷嘴的流量特性；测量了离心内混式喷嘴燃料内混腔中的压力并分析了该喷嘴的流量特性。所得结论对三组元喷嘴和气液同轴式喷嘴的优化设计有重要的参考价值。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 喷嘴 流量测量 冷流试验 研究

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液体火箭发动机智能减损与延寿控制技术 被引量：4

20

作者 吴建军 魏鹏飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期484-487,共4页

液体火箭发动机减损与延寿控制技术是一门横跨控制理论与技术、材料科学、发动机技术等领域的新兴交叉技术,是工程上实现液体火箭发动机健康监控系统故障控制功能的核心技术之一。主要阐述了可重复使用液体火箭发动机智能减损与延寿控... 液体火箭发动机减损与延寿控制技术是一门横跨控制理论与技术、材料科学、发动机技术等领域的新兴交叉技术,是工程上实现液体火箭发动机健康监控系统故障控制功能的核心技术之一。主要阐述了可重复使用液体火箭发动机智能减损与延寿控制技术的基本概念与原理,剖析了该技术的系统框架与关键技术,指明了存在主要的技术问题和今后的发展趋势。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 损伤 结构动力分析 材料试验 寿命预测 智能控制

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