固体火箭发动机“无损探伤检测”

固体火箭发动机作为一种推进器,在导弹武器装备和航空、航天领域被广泛应用。然而,发动机的内部情况和使用寿命如何?由于缺乏必要的检测手段,长期以来,人们只能凭借经验和厂家规定的使用年限保守地判定使用寿命。日前,在海军航空工程学院无损探伤检测中心,笔者看到了目前国内唯一能对固体火箭发动机进行整体无损探伤检测的最大的一台自动化检测设备,在目击了“无损探伤检测”的全过程后,惊叹不已!     

“巴拉克”系列舰空导弹

以色列虽是个弹丸小国,但在军事工业方面却是中东的"小强"。在美国和欧洲的技术援助下,以色列自行研制成功了第三代主战坦克、第三代战斗机、先进的轻型护卫舰,设计之完善、性能之先进,都让人刮目相看。"巴拉克"系列舰空导弹也是以色列军事工业的得意之作,该系列导弹从最早的"巴拉克"-1发展到今天的"巴拉克"-8,衍生出一个完整的近程、中程、中远程舰空导弹家族,在世界的舰载防空导弹俱乐部中占据了显眼的位置。     

燃气流量可调固体火箭冲压发动机飞行性能分析

在建立燃气流量可调固体火箭冲压发动机工作过程仿真模型的基础上,对燃气流量调节过程中发动机飞行性能进行分析.结果表明,在低飞行高度或高飞行马赫数时,发动机有较宽的推力调节范围;随着飞行高度降低或飞行马赫数增加,发动机推力系数降低;随着燃气发生器喷喉面积变小,发动机推力和推力系数增加.     

面向多学科语义的运载火箭集成设计数据管理方法

针对当前集成设计系统中多学科数据管理存在的不足,在分析运载火箭集成设计工作流数据特点基础上,提出了面向多学科语义的统一数据描述方法和数据的动态集成与调度策略,简化了集成设计中数据的描述和访问机制,分离了软件开发员与多学科用户的职责权限.通过在某型运载火箭集成设计系统中的应用,表明该方法可将流程处理与数据处理分离,能有效...     

复合固体推进剂颗粒填充模型及其统计特性分析

复合固体推进剂属于高填充比颗粒类复合材料,氧化剂和金属颗粒在基体中的随机分布使其在细观尺度具有非均质的特点。从细观尺度研究固体推进剂燃烧及力学性能时,必须考虑颗粒级配、空间分布和种类等因素的影响。采用分子动力学方法,以硝酸酯增塑聚醚高能复合固体推进剂为研究对象,将固体颗粒模型化为球形,生成其在基体内随机分布的颗粒填充模型。利用Monte-Carlo算法模拟计算颗粒填充模型细观结构的两点概率函数,并研究了颗粒填充体积分数、尺寸与级配等参数对其的影响规律。从统计意义上给出具有各态历经性、统计均匀性和各向同性特点的颗粒填充构型最小周期性代表体元尺寸,可有效减小后续研究的计算量,节约计算成本。所构建的推进剂细观几何构型及对最小周期性代表体元尺寸的计算为后续开展复合固体推进剂细观尺度燃烧、燃面处铝团聚及力学性能数值研究奠定了基础。     

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。     

伞盘结构对大长径比发动机药柱结构完整性的影响

为了提高大长径比发动机药柱结构完整性水平,基于三维黏弹性有限元法,计算某大长径比固体发动机在温度和内压荷载联合作用下的结构响应;研究伞盘结构及其位置对药柱最大Von Mises应变的影响规律;讨论当伞盘位于药柱中部时,伞盘最大Von Mises应变随伞盘宽度、深度以及顶部圆弧半径比的变化规律。结果表明,伞盘位于药柱中部时可以有效地降低大长径比药柱的最大Von Mises应变,增加伞盘宽度、深度或选取合适的半径比均可降低伞盘结构的最大Von Mises应变。所得结论可为固体发动机设计提供参考。     

伺服机构故障下基于线性规划的运载火箭姿控系统重构控制

发动机伺服机构故障给新一代运载火箭姿控系统的可靠性和安全性带来挑战,亟须开展重构控制策略研究。针对这一问题,提出一种基于线性规划的摆角重构控制分配方法。将伺服机构故障下的摆角分配问题转化为1范数单目标有约束优化问题,进而转化为标准的线性规划模型,采用单纯形法进行求解。仿真结果表明,所提出的线性规划法能够实现伺服机构故障下姿控系统的完全重构,各摆角均未达到饱和值,表明了方法的有效性。     

运载火箭1/5动力学缩比模型设计

缩比模型试验是获取大型运载火箭动特性的一种有效途径,其中一项重要内容是动力学缩比模型设计。以某型运载火箭为原型对象,根据其结构组成分别推导各部件的相似关系;利用横向刚度和质量相似系数的一致性,联立形成了运载火箭横向动特性相似关系;考虑实际加工制造条件,分析了横向刚度和质量相似系数的约束;根据上述相似关系和相似系数约束设计了1/5缩比模型,并对该缩比模型的动特性相似进行有限元数值计算验证。验证结果表明,设计所得1/5缩比模型在动特性方面与原型具有较高的相似性,相关方法能够有效应用于运载火箭的动力学缩比模型设计。     

运载火箭上面级供配电一体化设计北大核心

基础级运载火箭各电气系统独立供配电,不但造成设备重复,成本增加,而且整套系统兼容性差,可靠性低。为此,提出了以控制系统为主体的电气系统供配电一体化设计思想,并给出了运载火箭上面级供配电一体化设计方案。通过供配电一体化设计,可以进一步提高上面级整个电气系统的集成性和可靠性,并有效降低成本。