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低温液体火箭发动机自然循环预冷过程研究
1
作者
刘雪超
何建华
+5 位作者
韩旺
于浩
常志鹏
孙宪栋
曹冕
赵志浩
《载人航天》
北大核心
2025年第3期419-426,共8页
针对目前低温液体火箭发动机自然循环预冷过程中管道内部流场流动特性认识不足的问题,采用计算流体力学技术对自然循环预冷过程进行了二维瞬态数值模拟,并提出了一种提升自然循环流量的方法。结果表明:增压和增大回流管保温层厚度均会...
针对目前低温液体火箭发动机自然循环预冷过程中管道内部流场流动特性认识不足的问题,采用计算流体力学技术对自然循环预冷过程进行了二维瞬态数值模拟,并提出了一种提升自然循环流量的方法。结果表明:增压和增大回流管保温层厚度均会降低自然循环流量;循环流量较小时,输送管内会产生对流流动造成循环流量发生较大波动;在回流管处设置一段盲管可以增大自然循环流量,提升预冷效果。在建立的计算模型下,盲管不包覆保温材料时,循环流量提升高达63%。
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关键词
低温液体火箭
发动机预冷
自然循环
两相流
盲管
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职称材料
谷神星一号运载火箭的时变模态参数辨识
被引量：
2
2
作者
马志赛
丁千
+3 位作者
刘百奇
刘建设
张军锋
董威利
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期729-736,共8页
针对运载火箭这一大型复杂系统,单纯依靠机理分析难以建立能够精确描述其时变特征的动力学模型,借助模态辨识技术获取其在飞行状态下的时变动力学特性尤为必要。面向运载火箭的飞行模态辨识需求,发展基于时变自回归滑动平均模型的仅输...
针对运载火箭这一大型复杂系统,单纯依靠机理分析难以建立能够精确描述其时变特征的动力学模型,借助模态辨识技术获取其在飞行状态下的时变动力学特性尤为必要。面向运载火箭的飞行模态辨识需求,发展基于时变自回归滑动平均模型的仅输出递推辨识方法,引入指数加权遗忘机制进行时变特性跟踪,能够在激励未知的情况下仅基于响应数据准确快速辨识运载火箭的时变模态。以谷神星一号运载火箭为例,开展飞行遥测数据的快速处理,准确辨识发射准备阶段和飞行阶段的关键低阶时变模态,辨识结果与有限元分析结果的变化规律相互吻合,验证了所提时变模态仅输出递推辨识方法是有效可行的,服务了运载火箭有限元模型修正和姿控系统设计的实际工程需求。
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关键词
运载火箭
时变模态参数
谷神星一号
递推辨识
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职称材料
复杂海况下运载火箭自对准算法
被引量：
1
3
作者
孙国伟
刘百奇
+3 位作者
刘建设
张军锋
何建华
王振华
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第7期637-644,共8页
运载火箭对发射窗口和对准精度高度敏感。海上发射平台受风、浪、涌等复杂海况的综合作用产生低频、宽幅、时变晃动,传统的静基座对准方法不能适应,有限的配套设施又不便开展光瞄辅助对准或传递对准。对此,设计了基于晃动辨识的粗对准...
运载火箭对发射窗口和对准精度高度敏感。海上发射平台受风、浪、涌等复杂海况的综合作用产生低频、宽幅、时变晃动,传统的静基座对准方法不能适应,有限的配套设施又不便开展光瞄辅助对准或传递对准。对此,设计了基于晃动辨识的粗对准方法和在线修正量测噪声阵的精对准方法。对粗对准的影响因素进行量化分析,实时辨识晃动周期和幅值,结合器件特性和精度要求在线调整粗对准时间,为精对准创造良好初始条件。精对准过程中在线修正卡尔曼滤波器的量测噪声阵,从而适应发射平台的时变晃动。所设计方法于2023年9月在谷神星一号海射型运载火箭上完成了飞行实验验证,在晃动角度约2.1°、角速度约2.35(°)/s的复杂海况下,粗对准算法实现了300.0s内小于2.0°的精度,精对准算法实现了小于0.3°的精度,保障了运载火箭首飞成功。
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关键词
复杂海况
运载火箭
粗对准
精对准
卡尔曼滤波
谷神星一号
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职称材料
题名
低温液体火箭发动机自然循环预冷过程研究
1
作者
刘雪超
何建华
韩旺
于浩
常志鹏
孙宪栋
曹冕
赵志浩
机构
北京星河动力装备科技有限公司
北京
航空航天大学宇航学院
出处
《载人航天》
北大核心
2025年第3期419-426,共8页
基金
北京经济技术开发区青年人才培养资助项目(2140030001637)。
文摘
针对目前低温液体火箭发动机自然循环预冷过程中管道内部流场流动特性认识不足的问题,采用计算流体力学技术对自然循环预冷过程进行了二维瞬态数值模拟,并提出了一种提升自然循环流量的方法。结果表明:增压和增大回流管保温层厚度均会降低自然循环流量;循环流量较小时,输送管内会产生对流流动造成循环流量发生较大波动;在回流管处设置一段盲管可以增大自然循环流量,提升预冷效果。在建立的计算模型下,盲管不包覆保温材料时,循环流量提升高达63%。
关键词
低温液体火箭
发动机预冷
自然循环
两相流
盲管
Keywords
cryogenic liquid rocket
rocket engine precooling
natural circulation
two-phase flow
blind pipe
分类号
V421.42 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
谷神星一号运载火箭的时变模态参数辨识
被引量：
2
2
作者
马志赛
丁千
刘百奇
刘建设
张军锋
董威利
机构
天津大学机械工程学院
天津市非线性
动力
学与控制重点实验室
北京星河动力装备科技有限公司
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期729-736,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(12272258,11802201)
天津市自然科学基金资助项目(21JCQNJC00360)
+1 种基金
航空科学基金资助项目(2020Z009048001)
天津市青年人才托举工程项目(TJSQNTJ-2020-01)。
文摘
针对运载火箭这一大型复杂系统,单纯依靠机理分析难以建立能够精确描述其时变特征的动力学模型,借助模态辨识技术获取其在飞行状态下的时变动力学特性尤为必要。面向运载火箭的飞行模态辨识需求,发展基于时变自回归滑动平均模型的仅输出递推辨识方法,引入指数加权遗忘机制进行时变特性跟踪,能够在激励未知的情况下仅基于响应数据准确快速辨识运载火箭的时变模态。以谷神星一号运载火箭为例,开展飞行遥测数据的快速处理,准确辨识发射准备阶段和飞行阶段的关键低阶时变模态,辨识结果与有限元分析结果的变化规律相互吻合,验证了所提时变模态仅输出递推辨识方法是有效可行的,服务了运载火箭有限元模型修正和姿控系统设计的实际工程需求。
关键词
运载火箭
时变模态参数
谷神星一号
递推辨识
Keywords
launch vehicle
time-varying modal parameter
CERES-1
recursive identification
分类号
V475.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
O327 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
复杂海况下运载火箭自对准算法
被引量：
1
3
作者
孙国伟
刘百奇
刘建设
张军锋
何建华
王振华
机构
北京星河动力装备科技有限公司
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第7期637-644,共8页
基金
国家自然科学基金(51909252)。
文摘
运载火箭对发射窗口和对准精度高度敏感。海上发射平台受风、浪、涌等复杂海况的综合作用产生低频、宽幅、时变晃动,传统的静基座对准方法不能适应,有限的配套设施又不便开展光瞄辅助对准或传递对准。对此,设计了基于晃动辨识的粗对准方法和在线修正量测噪声阵的精对准方法。对粗对准的影响因素进行量化分析,实时辨识晃动周期和幅值,结合器件特性和精度要求在线调整粗对准时间,为精对准创造良好初始条件。精对准过程中在线修正卡尔曼滤波器的量测噪声阵,从而适应发射平台的时变晃动。所设计方法于2023年9月在谷神星一号海射型运载火箭上完成了飞行实验验证,在晃动角度约2.1°、角速度约2.35(°)/s的复杂海况下,粗对准算法实现了300.0s内小于2.0°的精度,精对准算法实现了小于0.3°的精度,保障了运载火箭首飞成功。
关键词
复杂海况
运载火箭
粗对准
精对准
卡尔曼滤波
谷神星一号
Keywords
rough sea conditions
launch vehicle
coarse alignment
fine alignment
Kalman filter
CERES-1
分类号
V475.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低温液体火箭发动机自然循环预冷过程研究
刘雪超
何建华
韩旺
于浩
常志鹏
孙宪栋
曹冕
赵志浩
《载人航天》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
谷神星一号运载火箭的时变模态参数辨识
马志赛
丁千
刘百奇
刘建设
张军锋
董威利
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
复杂海况下运载火箭自对准算法
孙国伟
刘百奇
刘建设
张军锋
何建华
王振华
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
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