火箭发动机尾焰红外辐射特性研究综述

在导弹/火箭从起飞到整个飞行过程中,其后的尾焰由于具有非常显著的红外辐射特性,进而成为红外设备主要探测目标源。对火箭发动机尾焰红外辐射特性数值计算研究和实验测量研究进行了综述,重点介绍了火箭发动机尾焰红外辐射特性数值计算的步骤方法,并对各步骤的计算方法及其适用性进行了总结归纳。对国内外火箭发动机尾焰红外辐射特性研究进展情况进行了分析讨论,并为今后火箭发动机尾焰红外辐射特性研究提出了意见建议。     

液体火箭发动机尾喷焰红外辐射特性

对液体火箭尾部喷焰红外辐射特性进行了仿真计算。利用所扩展建立的液体火箭发动机尾喷焰红外辐射组分的谱带参数数据库和尾喷焰流场数值仿真结果对辐射传输方程进行了数值求解,得到不同观测条件下的光谱辐射亮度。通过与实测数据对比,表明计算方法可行,结果合理。     

反舰导弹喷口及尾焰辐射温度测量方法研究

针对反舰导弹飞行过程中红外辐射特性测量的难题,提出了一种红外目标辐射特性测量和标定方法,可实现对发动机尾喷口和尾焰辐射温度分布的测量。依据靶场环境特性,论证了红外光学系统的作用距离。红外辐射特性测量系统可实现反舰导弹飞行过程发动机工作状态的监控和辐射温度分布测量。     

防空导弹固体发动机喷焰相位噪声微波衰减测量研究

导弹固体发动机喷焰相位噪声微波衰减是影响武器制导系统性能的重要指标。需要研制专用的测量装置,进行多次地面热试车测量。证明推进剂组分特别是含铝量和电子捕获剂的影响,通过改进推进剂配方和精心组织试验,实测微波衰减值满足系统总体要求。由于仔细地注意了系统校准和振动干扰消除,测出了发动机喷焰的真正相位噪声。调幅噪声的测量数据与相位噪声相当。     

射流角度和壁面曲率对撞壁液膜的影响

射流角度和壁面曲率是空间液体火箭发动机液膜冷却设计的重要参数,通过实验研究了入射角和壁面曲率半径对射流撞壁液膜形态和液膜厚度的影响;实验中液膜厚度的测量采用探针法法测量。对射流撞壁的溅射现象进行的分析表明,射流由壁面附着状态转变为液滴飞溅状态的临界We数为214.1,射流撞壁后由附壁状态转变为溅射状态的临界入射角度为23.1°,根据液体火箭发动机冷却的需要可以选择合适的射流角度。     

液体火箭发动机碳/碳复合材料喷管烧蚀分析

对液体火箭发动机碳／碳复合材料喷管的烧蚀过程进行研究。理论模型包括固相和气相守恒方程。气相湍流反应边界层流动应用质量加权平均控制方程分析，喷管壁温分布由非稳态传热方程进行数值计算获得。分析了推进剂混合比、液膜冷却量、燃烧室压力、壁面材料的密度对烧蚀速率的影响。     

导弹/火箭燃烧尾焰冲击特性计算研究综述

在导弹/火箭从点火到起飞过程中,其后的尾焰冲击发射装置迎气面可能导致发射装置的严重烧蚀,向尾焰喷射大量冷却水可以有效起到保护发射装置作用。针对导弹/火箭发射时燃烧尾焰冲击发射平台和喷水降温降噪问题,介绍了燃烧尾焰冲击特性计算步骤方法,通过对燃烧尾焰流场计算、燃烧尾焰对迎气面冲击流场计算和喷水情况下燃烧尾焰对迎气面冲击流场计算工作进行归纳整理、综合分析,总结论述了各种计算方法及其适用性。基于充分考虑发动机内部燃烧的影响,提出了适用于多喷管导弹/火箭的燃烧尾焰及其冲击流场和喷水对燃烧尾焰冲击流场影响的计算方法,便于流场计算区域网格构建,避免了大量重复计算和资源浪费。     

吸气式导弹尾部喷流对底部阻力影响数值研究

通过数值模拟方法研究了吸气式导弹尾部喷流对底部阻力的影响.采用内通道截断方法进行热喷状态下流场数值计算,获得了热喷状态下底部干扰流场结构和底部阻力系数,同时研究了燃气属性对热喷效应的影响.最后与冷通气状态流场计算结果进行比较,进一步分析了热喷效应的影响机理.计算结果表明,热喷效应和燃气属性都会对导弹底部阻力产生极大影响.     

反舰导弹红外图像生成研究

红外成像仿真的关键环节在于红外图像的生成,反舰导弹的红外图像生成是重要的研究内容,具有重要的军事意义。基于理论分析和计算机技术提出了导弹目标红外图像生成的方法,根据红外物理学、空气动力学以及传热学等基本理论,建立导弹目标的红外理论模型,计算出蒙皮、尾喷管和尾喷焰等重点辐射区域的温度场和辐射场,利用灰度等级描述红外辐射信息,经过建模、视点变换、环境设置等一系列处理并渲染生成红外图像。实验结果证明,红外图像生成方法可行,结果可信。     

空地ARM红外辐射特性研究

深入研究反辐射导弹的红外辐射特征,并建立其红外辐射简化模型.以导弹蒙皮、发动机尾喷管及尾喷焰作为导弹的主要红外辐射源,计算某型反辐射导弹在3μm～5μm和8 μm～12μm波段在不同方向上的红外辐射强度,并针对计算结果进行了分析,可为红外告警系统探测反辐射导弹提供一定理论依据.     

喷气式飞机尾焰红外辐射的理论计算与仿真

通过对喷气式飞机尾焰流场特点的深入分析,绘制了尾焰的等温线图和各组分等压图.考虑了谱线的碰撞展宽效应和多普勒展宽效应,利用单谱带模型C-G近似法,计算了尾焰各控制体的吸收系数,同时给出了尾焰红外辐射强度的计算方法和步骤.最后,计算了某单管型号的喷气式飞机在非加力状态下的3 μm～5 μm红外辐射强度,并与实际的测量数据...     

变推力液体火箭发动机动态特性的状态空间分析

本文将状态空间分析方法运用于变推力液体火箭发动机系统的动态特性分析,导出了一组描述所述变推力液体火箭发动机动态过程的状态方程。文中提出了求解该系统方程的一种有效的数值方法,理论解与实验数据得到了满意的符合。做为变推力液体火箭发动机系统分析的初步结果,在文中分析了几个重要的工作参数对所述发动机系统动态特性的影响。     

火箭发动机技术

火箭是现代文明社会高科技的象征。所谓火箭,是指用火箭发动机向后喷射高温高压燃气产生反作用力,以获得前进动力,向前运动的飞行器。运载火箭是其中的一种,还有军用火箭和导弹,以及气象火箭、地球物理火箭和生物火箭等民用火箭和烟火等。火箭发动机在火箭上的地位,有如心脏和心血管系统在人体中的地位。假如把火箭喻为人体,那么发动机就是火箭的心脏,是火箭的动力工厂。因此,火箭发动机技术是航天高技术的重要组成部分。一、基本概念火箭起源于中国,火箭发动机是我国劳动人民首先创造出来的。早在唐代初年(约在公元七世纪)火药就出现了。宋…     

高超声速气流中头锥逆喷防热流热耦合分析

作为一种主动冷却方式,逆向喷流结构对高超声速飞行器的热防护具有显著效果.为了对头锥逆喷的防热特性进行准确预测,采用流热耦合方法,对6马赫下的头锥逆喷结构的流动和传热进行数值研究.通过数值计算和实验对比,验证了湍流模型和流热耦合算法的准确性,获得了不同逆喷总压比下的流动特性,并且对不同逆喷总压比对流动和传热的影响进行了分...     

固体火箭发动机体空间缺陷特征精确测量技术

三维空间的固体火箭发动机内部缺陷检测、识别与测量是今后固体火箭发动机故障诊断领域的发展方向,其关键技术包括固体火箭发动机缺陷提取技术、体数据可视化技术和三维空间缺陷精确测量技术三方面,从这三个方面入手,对固体火箭发动机体空间缺陷特征精确测量技术展开综述,分析了各项技术的国内外研究现状基本情况、关键技术进展,并指出了各项技术今后的重点研究方向。     

基于机器学习的固体火箭发动机无损检测数据智能判读

传统固体火箭发动机无损检测图像判读工作存在人工识别效率低、图像数据分散及数据利用率低等问题。本文借助机器学习算法与计算机视觉技术,利用大量发动机无损检测图像数据开展无损检测图像数据预处理、边缘检测以及数据模型训练和应用等技术研究,探索快速、准确获得发动机无损检测图像数据特征的方法,深入挖掘固体发动机无损检测数据的内在联系,找到潜在规律。本研究不仅为固体发动机无损检测图像判读提供了一种准确、高效的手段,同时,能够为发动机无损检测图像识别、测量、判读和发动机相关故障模式分析与故障诊断提供数据和决策支持,也能够为未来机器学习在固体发动机无损检测图像判读领域的深入应用提供实践探索和理论研究方面的参考。     

基于机器学习的固体火箭发动机无损检测

传统固体火箭发动机无损检测图像判读工作存在人工识别效率低、图像数据分散及数据利用率低等问题。本文借助机器学习算法与计算机视觉技术,利用大量发动机无损检测图像数据开展无损检测图像数据预处理、边缘检测以及数据模型训练和应用等技术研究,探索快速、准确获得发动机无损检测图像数据特征的方法,深入挖掘固体发动机无损检测数据的内在联系,找到潜在规律。本研究不仅为固体发动机无损检测图像判读提供了一种准确、高效的手段,同时,能够为发动机无损检测图像识别、测量、判读和发动机相关故障模式分析与故障诊断提供数据和决策支持,也能够为未来机器学习在固体发动机无损检测图像判读领域的深入应用提供实践探索和理论研究方面的参考。     

基于非线性动力学的液体火箭发动机高频不稳定燃烧过程

采用非线性动力学方法对液体火箭发动机非线性高频燃烧不稳定工作过程进行了研究。气相控制方程组用欧拉坐标系下的Navier Stokes方程组描述,液相控制方程组在Lagrangian坐标系下进行描述,气、液两相作用通过方程组的源项互相耦合。用高压蒸发理论对火箭发动机喷雾过程进行了描述。采用计算燃烧学的方法对发动机燃烧室内的湍流两相燃烧过程的稳定燃烧状态和高频不稳定燃烧现象进行了数值模拟。通过分析和讨论,得出了火箭发动机高频不稳定燃烧过程的波动过程类似于奇异吸引子的结论。     

三维实验固体火箭冲压发动机燃烧室湍流反应流数值模拟

在对固体火箭冲压发动机的研究中 ,建立合适的数学模型对其内部工作过程进行模拟是冲压发动机设计和试验的重要环节。本文在三维湍流反应流情况下 ,对某实验固体火箭冲压发动机建立了数学模型并进行数值求解 ,得出了一些有用的结论 ,为冲压发动机的设计和实验提供了有用的理论研究基础     

固体火箭发动机声涡耦合数值仿真

研究固体火箭发动机工作中发生的声涡耦合导致的不稳定燃烧,以及燃烧室空腔变化对压力振荡的影响。对VKI缩比发动机流场采用大涡模拟(LES)方法进行数值模拟,确定数值方法可行。采用有限元和大涡模拟结合的方法,对某固体火箭发动机声涡耦合进行仿真分析,对声场分别采用理论方法和有限元数值方法对声模态和声学特性计算,确定有限元方法精度可靠及大涡模拟方法对流场旋涡流动不稳定捕捉准确,计算结果和试验中压力振荡结果相符。表明研究的该固体火箭发动机发生了声涡耦合引起的纵向1阶声不稳定,且获得了自由容积对压力振荡频率及幅值的影响规律。