貯箱
- 航天器貯箱在狹小空間內(nèi)的安裝方法與應用
076）0 引言貯箱廣泛應用于航天產(chǎn)品，主要用于液體介質(zhì)的貯存和供應使用，在航天產(chǎn)品的發(fā)射過程中承受著巨大的動靜載荷。貯箱均為大型薄壁回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，具有大尺寸、弱剛度等特征，同時在裝配過程中過約束裝夾和焊接變形的耦合作用導致大型薄壁貯箱制造偏差難以精準預測[1]，因此貯箱安裝到箭體內(nèi)部，尤其是狹小空間的過程存在一定的難度。針對貯箱結(jié)構(gòu)形式的不同，國內(nèi)外提出了多種貯箱安裝方案，并成功用于航天型號貯箱安裝過程中。例如中國運載火箭研究院專利“一種雙導軌貯箱安裝裝置及
裝備制造技術(shù) 2023年5期2023-07-26
- 基于增材制造的微納衛(wèi)星微推力器貯箱設計與測試
進系統(tǒng)主要由高壓貯箱、閥門組件、傳感器、噴口等組成,其中高壓貯箱作為推進劑存儲配件,要求其具有強度高、質(zhì)量輕、泄露率低等特點。傳統(tǒng)推進劑貯箱加工一般通過擠壓成型的方式,加工出貯箱組件,再將其焊接,該方式加工工藝復雜、成本高、研制周期長,不適用于低成本微納衛(wèi)星推進系統(tǒng)[6-9]。近年來,以PBF(粉末床熔融)和DED(定向能量沉積)為代表的兩大類“傳統(tǒng)”金屬增材制造技術(shù)隨著工藝的成熟、自動化程度的提高,進入爆發(fā)式的規(guī)?；瘧秒A段。新工藝以顛覆性的方式革新傳統(tǒng)
機械設計與研究 2023年2期2023-07-25
- 基于靜態(tài)壓降法量化表征某型貯箱氣密性方法研究
降法量化表征某型貯箱氣密性方法研究劉波，嚴萬洪，邵漢斌（63798部隊，四川 西昌 615000）彌補運載火箭靶場測試中僅采用靜態(tài)壓降法定性判定貯箱氣密性的不足，進一步提高貯箱氣檢結(jié)果的可信度。提出基于靜態(tài)壓降法量化表征某型貯箱氣密性的方法。首先，依據(jù)氣體理想狀態(tài)方程，得出基于靜態(tài)壓降法表征貯箱氣密性的量化方法，并對計算結(jié)果進行驗證。其次，綜合考慮箱壓變化、溫度、大氣壓力、穩(wěn)壓時間和測量時間等影響因素，對上述量化方法進行修正，得到基于靜態(tài)壓降法表征某型貯箱
裝備環(huán)境工程 2023年6期2023-07-07
- “超重-星艦”不銹鋼貯箱的應用
芯一級B7不銹鋼貯箱變形，合計3處出現(xiàn)失穩(wěn)，形成凹坑?！俺兀桥灐钡脑O計目標是實現(xiàn)星際運輸?shù)闹貜褪褂?，如果每次補給燃料或飛行時，都會使其箭體發(fā)生不可預測的變形，造成無法多次復用，安全性無法保證。根據(jù)“超重－星艦”的加注和泄出情況，本文對其不銹鋼貯箱的應用和設計進行了分析。一、“超重－星艦”簡介2019年，SpaceX開始快速迭代改進“超重－星艦”，堅持小步快跑的方式，旨在最終將人類送上火星、月球、其他深空目的地和地球周圍的點對點旅行。以近地軌道的運載能力
軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品 2023年5期2023-07-03
- 致密化液甲烷/液氧作為推進燃料性能評價分析
更加嚴重。 箭上貯箱是一個帶有上下封頭的柱狀結(jié)構(gòu),所以貯箱可以等效為一個外層包覆聚氨酯泡沫絕熱發(fā)泡層材料的圓柱體結(jié)構(gòu)。貯箱內(nèi)部流體側(cè)的漏熱,可以看做是有限空間內(nèi)的自然對流,而流體側(cè)的熱阻相對于絕熱層的絕熱熱阻和貯箱外部空氣側(cè)的對流熱阻,是可以忽略不計的,故可以直接將流體的溫度看做貯箱的內(nèi)壁面溫度。通過貯箱的熱流密度可以表示為:式中:λ為絕熱泡沫層的導熱系數(shù),W/(m·K);H為貯箱高度,m;Tw為貯箱外壁面溫度,K;Tin為貯箱內(nèi)部溫度,K;Tair為環(huán)境
低溫工程 2022年2期2022-08-31
- Cassini貯箱防晃設計*
].所以如何通過貯箱結(jié)構(gòu)設計的方法來抑制液體晃動顯得尤為重要.貯箱防晃的結(jié)構(gòu)多種多樣，包含隔板法、浮板法、隔膜法、泡沫法等多種結(jié)構(gòu)[2].從上世紀60年代起，國內(nèi)外大量學者開始利用實驗的方法對貯箱防晃展開了研究，并得到了一系列研究結(jié)果[3-6].然而，實驗方法對人力物力要求較高，且諸多實驗條件環(huán)境較為苛刻.隨著計算科學的發(fā)展，諸多數(shù)值算法相繼提出，并被應用于液體晃動領(lǐng)域.Cho J R和Lee H W[7]用有限單元法分析了二維平面中含隔板儲液箱內(nèi)的液體晃
動力學與控制學報 2022年1期2022-08-24
- 液氧貯箱增壓穩(wěn)壓控制系統(tǒng)研究
昊偉學術(shù)研究液氧貯箱增壓穩(wěn)壓控制系統(tǒng)研究徐勤貝 朱昊偉（北京航天試驗技術(shù)研究所，北京 100074）根據(jù)某型號液體火箭發(fā)動機液氧輸送管空化故障復現(xiàn)驗證試驗的要求，設計液氧貯箱增壓穩(wěn)壓控制系統(tǒng)。采用VB編程語言設計上位機操作程序，實現(xiàn)控制算法邏輯判斷，通過數(shù)據(jù)采集板卡與PLC交換指令，比較壓力傳感器采集的實際箱壓與液氧貯箱箱壓設定值，控制增壓電磁閥與放氣閥的開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)不同階段液氧貯箱箱壓穩(wěn)定在設定的壓力范圍，滿足火箭發(fā)動機液氧輸送管壓力、流量穩(wěn)定的試驗
自動化與信息工程 2022年3期2022-07-13
- 液氙加注過程中貯箱充填率影響因素分析*
是氙。目前，氙在貯箱中存儲和加注的狀態(tài)是氣態(tài)或超臨界態(tài)。如果使用液氙進行存儲和加注，可以有效降低貯箱壓力，降低貯箱材料的強度要求，進而降低貯箱質(zhì)量，增加衛(wèi)星推進劑的質(zhì)量，延長衛(wèi)星壽命。液氙加注可以采用無排氣加注方式，系統(tǒng)簡單、操作方便，能夠避免因排氣而造成推進劑浪費。關(guān)于液氙無排氣加注的研究相對較少，更多研究的是液氮和液氫等低溫工質(zhì)以及天然氣的無排氣加注技術(shù)。Chato[1]認為，液體進入貯箱的溫度和氣液界面?zhèn)鳠嵯禂?shù)似乎是無排氣加注最重要的影響因素，降低壁
空間科學學報 2022年3期2022-06-20
- 基于壓力信號器控制的貯箱地面增壓技術(shù)應用分析
言液體火箭推進劑貯箱在射前流程中要進行地面增壓，以滿足發(fā)動機點火啟動時的初始壓力要求。目前貯箱地面增壓方式主要包括3種：手閥控制增壓、基于壓力傳感器控制電磁閥增壓和基于壓力信號器控制電磁閥增壓。手閥控制增壓是通過地面配氣臺崗位人員操作增壓供氣手動截止閥給貯箱充氣至要求值，該方式無法實現(xiàn)遠程控制，目前主要應用于國內(nèi)常規(guī)推進劑運載火箭；基于壓力傳感器控制貯箱增壓是在地面配氣臺的貯箱測壓氣路上設置壓力傳感器器或直接利用箭上貯箱壓力傳感器采集貯箱壓力數(shù)據(jù)，通過軟件
宇航總體技術(shù) 2022年2期2022-04-14
- 我國首個3.35 m直徑鋁鋰合金火箭貯箱誕生
直徑鋁鋰合金火箭貯箱在火箭院誕生，經(jīng)各環(huán)節(jié)試驗檢測合格且性能良好，初步具備工程應用條件。該貯箱采用了第三代高性能鋁鋰合金，與當前國際主流鋁銅合金貯箱相比，強度提升30%左右，同等條件下結(jié)構(gòu)減重15%以上。第三代鋁鋰合金貯箱的問世標志著我國已打通國際一流貯箱研制鏈路，運載火箭研制水平實現(xiàn)新跨越，鋁鋰合金貯箱研發(fā)技術(shù)在國際處于領(lǐng)先地位。目前我國運載火箭貯箱已形成7種直徑、三代材料組成的10余種類型。
鋁加工 2021年5期2021-12-02
- 基于專家系統(tǒng)理念的航天器特殊控溫策略推理測試驗證
”月球探測器推進貯箱的特殊控溫策略設計過程，提出一種基于專家系統(tǒng)理念的推理測試驗證方法，提前驗證控溫策略設計的正確性與嚴謹性，規(guī)避后續(xù)型號研制風險。1 推進貯箱溫度要求及特殊控溫策略設計對于航天器上廣泛使用的雙組元推進系統(tǒng)，除產(chǎn)品本身特性外，溫度也是影響其工作性能的重要因素。比如對于推進貯箱，在軌熱控設計時需要同時滿足溫度范圍要求和不同貯箱之間的溫差要求。對于常規(guī)的環(huán)繞軌道航天器，一般采用“隔熱+控溫”的熱控設計理念，通過傳統(tǒng)的加熱器開關(guān)式控制就可以同時解
航天器環(huán)境工程 2021年5期2021-11-09
- 航天器彈性充液貯箱雙向流固耦合響應特性數(shù)值分析
化工等。就航天器貯箱來說，其受力及振動環(huán)境復雜，微小的外激勵可能會造成內(nèi)部液體劇烈晃動，引起附加慣性質(zhì)量分布和流-固耦合剛度改變，嚴重時會影響結(jié)構(gòu)振動模態(tài)。特別是當儲液容器結(jié)構(gòu)很薄時，內(nèi)部液體晃動可能與貯箱彈性模態(tài)耦合，產(chǎn)生不可預料和控制的振動，這對航天器的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生了極大影響。目前對液體晃動問題的研究也越來越受到研究者們重視。近幾十年來，國內(nèi)外學者對貯箱液體晃動問題已展開了深入的研究。Biswal等[1]在不同的圓環(huán)形阻尼板的尺寸、位置及數(shù)量情況
振動與沖擊 2021年12期2021-06-30
- 載人登月航天器推進系統(tǒng)方案選擇分析
利用增壓氣體進入貯箱直接將推進劑擠壓到液體火箭發(fā)動機入口的輸送系統(tǒng)，簡稱為擠壓推進系統(tǒng)；另一類是利用渦輪泵將推進劑從貯箱抽出，通過泵將推進劑增壓后輸送到液體火箭發(fā)動機入口的輸送系統(tǒng)，簡稱為泵壓推進系統(tǒng)。2.2 擠壓和泵壓推進系統(tǒng)特點對比擠壓和泵壓推進系統(tǒng)的優(yōu)缺點如表1所示，擠壓推進系統(tǒng)因其簡單可靠的突出特點，被傳統(tǒng)空間航天器廣泛采用。但隨著空間探測任務的日益廣泛，推進系統(tǒng)性能和質(zhì)量在航天器中的比重和作用越來越大，同時泵壓推進系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展成熟，性能高
載人航天 2021年1期2021-04-14
- 光威復材助力我國首個大型復合材料液氧貯箱通過驗證
直徑復合材料液氧貯箱低溫力學試驗圓滿完成。這是國內(nèi)大型復合材料液氧貯箱首次應用國產(chǎn)碳纖維且通過工程應用量級的試驗驗證，標志著我國復合材料液氧貯箱已經(jīng)初步具備工程應用能力，后續(xù)預計在我國新一代運載火箭上實現(xiàn)工程應用。占火箭結(jié)構(gòu)重量60%以上的貯箱，堪稱是火箭身上的“大塊頭”部件。貯箱越輕，意味著火箭可搭載的有效載荷越多，火箭的運載能力就越大，因此貯箱的重量一直讓結(jié)構(gòu)設計師們“斤斤計較”。近年，從傳統(tǒng)的鋁銅合金到高強的鋁鋰合金材料，貯箱結(jié)構(gòu)材料的迭代不斷助力火
高科技纖維與應用 2021年3期2021-04-04
- 天地往返運輸系統(tǒng)可重復使用貯箱健康監(jiān)測技術(shù)
地往返運輸系統(tǒng)中貯箱的核心問題是其可重復使用性，貯箱的可重復使用性關(guān)鍵是如何減少飛行間隔中的安全檢查次數(shù)，以充分降低發(fā)射系統(tǒng)的壽命周期成本。可重復使用貯箱是天地往返系統(tǒng)的最大部件之一，能否成功研制輕質(zhì)、高強、可靠性高的可重復使用貯箱成為制約天地往返系統(tǒng)設計的關(guān)鍵因素之一。實現(xiàn)可重復使用貯箱高強度和高可靠性，有兩種技術(shù)手段：(1)提供足夠的堅固性、損傷容限及結(jié)構(gòu)完整性，以避免其破壞。同時由于避免了貯箱預期使用壽命內(nèi)的破壞，所以也就沒有必要進行附加的安全檢查；
沈陽航空航天大學學報 2021年1期2021-03-18
- 超大直徑貯箱防晃板支撐結(jié)構(gòu)設計與優(yōu)化
晃結(jié)構(gòu)是運載火箭貯箱的重要組成部分，對提高推進劑晃動阻尼、減小推進劑晃動幅度起到了至關(guān)重要的作用。在重型運載火箭超大直徑推進劑貯箱結(jié)構(gòu)設計、制造及驗證技術(shù)研究[1]中，需同時開展貯箱箱內(nèi)附件——輕質(zhì)化防晃結(jié)構(gòu)的研究。美國航天飛機推進劑貯箱采用隔板防晃，液氫貯箱的前后底和液氧貯箱的后底均為長寬比為1.33的橢球底，貯箱筒段采用正置正交網(wǎng)絡加筋殼結(jié)構(gòu)，過渡環(huán)采用分段拼焊外翻邊結(jié)構(gòu)。為滿足輕質(zhì)化要求，其外貯箱經(jīng)歷三次重大變更：標準外貯箱、輕型外貯箱、超輕外貯箱，
機械設計與制造工程 2020年11期2020-12-01
- 火箭上有“人孔”?
每一發(fā)火箭的貯箱上，都有一個大圓孔，名為“man hole（人孔）”?！叭丝住笔腔鸺喜豢苫蛉钡摹敖煌ㄒ馈?，可以供一線員工進出貯箱?；鸺?span id="j5i0abt0b" class="hl">貯箱里面要安裝各種儀器、電纜、支架、管路，箱體內(nèi)部還要進行清理，在開展這些工作時，員工就要從“人孔”鉆入貯箱內(nèi)部?！叭丝住睘閱T工進出貯箱提供了便利，但由于貯箱箱底的面積“寸土寸金”，“人孔”的直徑通常只有400毫米至500毫米，剛剛夠一個身材勻稱的成年人進出。雙子里是什么？雙子星是天空中距離非常近的一對恒星，這對恒星看上
百科探秘·航空航天 2020年11期2020-12-01
- 鈦合金球形貯箱異常聲發(fā)射信號分析
摘 針對鈦合金貯箱制造檢測工藝過程中經(jīng)常發(fā)生的質(zhì)量偏差，通過對球形鈦合金貯箱兩例異常聲發(fā)射幅度、時間歷程以及定位結(jié)果等進行綜合分析。結(jié)果表明，聲發(fā)射檢測技術(shù)對貯箱制造工藝狀態(tài)偏差具有很強的敏感性，聲發(fā)射檢測結(jié)果不僅能反映貯箱產(chǎn)品的強度質(zhì)量，還能反映貯箱制造工藝狀態(tài)的穩(wěn)定性和偏差。0 引言材料或結(jié)構(gòu)在應力作用下釋放出彈性應力波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。在液壓驗收試驗過程中對容器整體進行實時聲發(fā)射監(jiān)測并評價聲發(fā)射嚴重性級別，已經(jīng)成為鈦合金壓力容器質(zhì)量評價的重要規(guī)范之
宇航材料工藝 2020年5期2020-11-17
- 主結(jié)構(gòu)與貯箱共承力航天器推進平臺設計
能的重要突破口。貯箱布局是推進平臺設計的關(guān)鍵因素之一[3]。國內(nèi)外大型航天器推進平臺構(gòu)型主要包括貯箱串聯(lián)或并聯(lián)式中心承力筒構(gòu)型、外承力筒構(gòu)型、桿系構(gòu)型、混合式構(gòu)型和貯箱承力式構(gòu)型等五大類。例如，以美國Centaur、Minotaur上面級[4]推進平臺為代表，均采用與運載芯級相類似的貯箱承力式構(gòu)型，泵壓式推進貯箱既起到推進劑貯存的作用，又作為主結(jié)構(gòu)直接參與推進平臺傳力；俄羅斯的Fregat上面級[5]采用的則是桿系構(gòu)型， 8根主承力撐桿貫穿于泵壓式球形貯箱
火箭推進 2020年4期2020-08-18
- 運載火箭貯箱多余物立式自動清理與檢測技術(shù)研究
發(fā)動機系統(tǒng)，箭體貯箱為2219 鋁合金材料，發(fā)動機液氧燃料入口對鋁屑類多余物特別敏感，一旦有鋁屑類多余物存在，不但可能堵塞管路或閥門，還有可能發(fā)生爆燃，這將直接影響火箭發(fā)射和飛行安全[2]。 為了保證型號產(chǎn)品質(zhì)量安全，新一代運載火箭貯箱多余物控制需要比現(xiàn)役型號更為嚴格。多余物控制與清理一直是航天產(chǎn)品研制過程中的技術(shù)難點、風險點和薄弱環(huán)節(jié)。 國內(nèi)外歷史上眾多航天飛行失敗案例中，很多都是由于多余物引起并導致了巨大的損失。 因此，多余物是彈箭生產(chǎn)過程的重點控制內(nèi)
載人航天 2020年3期2020-07-02
- 推進劑貯箱區(qū)間干涉時變可靠性分析方法
燕，段永勝推進劑貯箱作為貯存液體推進劑的大型薄壁結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生泄漏將造成巨大的經(jīng)濟損失、環(huán)境破壞與人員傷亡，因此對推進劑貯箱的可靠性進行分析，對保證航天試驗安全具有重大的現(xiàn)實意義。當火箭長期處于代發(fā)狀態(tài)時，由于腐蝕、老化及外界隨機載荷等因素的影響，推進劑貯箱的可靠性不再是傳統(tǒng)模型下的單一數(shù)值，通常表現(xiàn)出時變特性。結(jié)構(gòu)時變可靠性分析主要基于跨越率的方法［1-2］，但由于其復雜的積分運算，很難在工程實際中進行有效的應用。為提高跨越率的計算效率，Andrieu-
北京航空航天大學學報 2020年4期2020-06-01
- 淺談貯箱材料的選擇
076）0 引言貯箱是火箭完整的結(jié)構(gòu)單元，其材料選擇與貯箱的承載方式、推進劑種類和制造工藝發(fā)展水平密切相關(guān)。1 發(fā)展歷史貯箱材料的發(fā)展經(jīng)歷了4 個階段。自運載火箭誕生以來，國外推進劑貯箱的結(jié)構(gòu)材料先后經(jīng)歷了第1 代鋁鎂合金（5086 和AMг6），第2 代鋁銅合金（2014 和2219）和第3 代鋁鋰合金（1460 和2195），其特點是貯箱選用單一材料，發(fā)展趨勢是材料的強度、模量越來越高，比重越來越輕；為了進一步減輕結(jié)構(gòu)重量，采用金屬與非金屬相結(jié)合的方式
中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2020年4期2020-05-05
- 雙組元落壓推進系統(tǒng)混合比控制方法
比，因此，氧、燃貯箱一般為等體積設計并加注等體積的氧化劑和燃料。在軌工作時由于推進系統(tǒng)受內(nèi)外因素的影響，累積推進劑消耗總存在一定的偏差，剩余組分的推進劑將無法提供有效沖量，縮短衛(wèi)星壽命，因此，混合比是雙組元落壓推進系統(tǒng)重點關(guān)注的技術(shù)指標。混合比控制技術(shù)一般包括開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩類[6]：開環(huán)控制通過管路或發(fā)動機前設置節(jié)流孔板調(diào)節(jié)各分支流阻偏差以控制混合比；閉環(huán)控制是通過在軌遙測反饋主動糾正混合比。相比而言，混合比開環(huán)控制簡單、易行，但無法在軌主動調(diào)節(jié)，而
上海航天 2019年6期2019-12-30
- 我國首件5米直徑共底結(jié)構(gòu)貯箱下線
5米直徑共底結(jié)構(gòu)貯箱目前已成功下線。所謂共底貯箱是指外表看起來是一個貯箱，而內(nèi)部通過特殊的共底結(jié)構(gòu)將貯箱分成兩個內(nèi)腔，分別貯存不同的推進劑，相當于兩個貯箱。這種結(jié)構(gòu)能夠有效減輕貯箱結(jié)構(gòu)重量，增大容積，可夠有效提高火箭運載能力。SATNET
衛(wèi)星與網(wǎng)絡 2019年5期2019-12-24
- 基于滾動環(huán)的貯箱吊運翻轉(zhuǎn)工藝技術(shù)研究
文龍基于滾動環(huán)的貯箱吊運翻轉(zhuǎn)工藝技術(shù)研究張 鑫 顧中華 王日杰 張中平 張 帥 張文龍（天津航天長征火箭制造有限公司，天津 300462）研究了采用滾動環(huán)對推進劑貯箱吊運和翻轉(zhuǎn)的工藝技術(shù)方法，獲得了采用滾動環(huán)對推進劑貯箱吊運和翻轉(zhuǎn)的螺紋結(jié)構(gòu)強度校核方法，利用有限元方法分析了吊運和翻轉(zhuǎn)過程較為危險工況下滾動環(huán)以及產(chǎn)品連接部位的結(jié)構(gòu)應力，驗證了某型號產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可靠性，為吊運翻轉(zhuǎn)方案的實施奠定了基礎(chǔ)。滾動環(huán)；推進劑貯箱；翻轉(zhuǎn)1 引言在火箭燃料貯箱焊接完成后，大量
航天制造技術(shù) 2019年4期2019-09-09
- 貯箱輕量化設計幾何參數(shù)優(yōu)化方法
6,北京)推進劑貯箱不僅用來貯存約占液體火箭起飛質(zhì)量90%的推進劑,而且是火箭重要的承力構(gòu)件[1]。貯箱的輕量化設計可以有效提高火箭的有效載荷運載能力,是發(fā)展重型火箭的關(guān)鍵技術(shù)之一,每減少1 kg火箭質(zhì)量可節(jié)省約2萬美元的發(fā)射成本[2]。目前,貯箱的輕量化設計主要體現(xiàn)在進行關(guān)于貯箱材料、制造技術(shù)及貯箱結(jié)構(gòu)三方面的研究。貯箱材料與制造工藝的發(fā)展,可為貯箱設計帶來巨大變革,具體應用包括:美國航天飛機使用了2195鋁合金,輕質(zhì)外貯箱質(zhì)量減少了3 405 kg[3
西安交通大學學報 2019年7期2019-07-11
- 變壁厚金屬膜片貯箱設計方法概述
0043)推進劑貯箱實現(xiàn)了推進系統(tǒng)對推進劑的管理和控制，系統(tǒng)工作時通過向貯箱氣腔增壓，使膜片變形并翻轉(zhuǎn)將推進劑排出。對于當前貯箱的研制設計，在滿足指標和功能要求的前提下，還應充分考慮工作環(huán)境影響如使用環(huán)境、貯存環(huán)境、力學環(huán)境等，降低環(huán)境因素對貯箱結(jié)構(gòu)和性能的影響，并盡量采用加工性、裝配性好的結(jié)構(gòu)形式。本文介紹的貯箱設計方法適用于多數(shù)各項同性的塑性金屬材料，如鋁、鈦等，同時對膜片的技術(shù)核心進行梳理，為貯箱研究提供一定參考。1 關(guān)鍵技術(shù)指標對于金屬膜片貯箱，比
沈陽航空航天大學學報 2019年2期2019-05-16
- 火箭貯箱檢驗“三部曲”
裝了多個膠囊狀的貯箱。這些貯箱作為運載火箭的重要組成部分，主要功能是存貯液態(tài)燃料和氧化劑，為火箭推進提供動力。因此，安全可靠的貯箱是火箭成功發(fā)射的必要前提。那么，火箭貯箱出廠前需要經(jīng)過幾道檢查流程呢？第一道檢查是在火箭貯箱焊接完成后，對貯箱進行無損的X光焊接檢驗，目的是確保貯箱焊接成功，保證火箭貯箱質(zhì)量的可靠性。由于火箭貯箱在焊接過程中容易出現(xiàn)各種缺陷，例如在焊縫凝固過程中受到空氣影響產(chǎn)生氣孔，或受到貯箱表面油污以及工人焊接時手上出現(xiàn)的油漬影響產(chǎn)生夾雜，結(jié)
軍事文摘 2018年18期2018-12-14
- 火箭貯箱檢驗“三部曲”
裝了多個膠囊狀的貯箱。這些貯箱作為運載火箭的重要組成部分，主要功能是存貯液態(tài)燃料和氧化劑，為火箭推進提供動力。因此，安全可靠的貯箱是火箭成功發(fā)射的必要前提。那么，火箭貯箱出廠前需要經(jīng)過幾道檢查流程呢？第一道檢查是在火箭貯箱焊接完成后，對貯箱進行無損的X光焊接檢驗，目的是確保貯箱焊接成功，保證火箭貯箱質(zhì)量的可靠性。由于火箭貯箱在焊接過程中容易出現(xiàn)各種缺陷，例如在焊縫凝固過程中受到空氣影響產(chǎn)生氣孔，或受到貯箱表面油污以及工人焊接時手上出現(xiàn)的油漬影響產(chǎn)生夾雜，結(jié)
軍事文摘·科學少年 2018年9期2018-10-29
- 我國研制完成世界最大火箭貯箱瓜瓣
世界上最大的火箭貯箱瓜瓣。該瓜瓣直徑達10 m級，強度提升10%，且成形精度達毫米級。研制團隊創(chuàng)新性地采用“蠕變成形技術(shù)”，實現(xiàn)了瓜瓣的高性能精確成形。據(jù)介紹，10 m級貯箱瓜瓣成形技術(shù)的突破，為我國重型運載火箭10 m級貯箱原理樣件的研制奠定了堅實基礎(chǔ)，也為火箭結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化作出突出貢獻。未來，該技術(shù)可推廣應用于其他型號結(jié)構(gòu)件的研制生產(chǎn)。
軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品 2018年13期2018-08-02
- NO自增壓貯箱的動態(tài)供應特性
統(tǒng)質(zhì)量。在自增壓貯箱持續(xù)工作時，貯箱內(nèi)的N2O會發(fā)生較復雜的相變換熱過程，對貯箱的溫度和壓力產(chǎn)生影響，因此準確模擬N2O在工作狀態(tài)下自增壓貯箱內(nèi)壓強、溫度等參數(shù)的變化成為預測其發(fā)動機性能的一個關(guān)鍵因素。國內(nèi)外已有不少學者在這方面開展了研究工作，Whitmore等人建立了N2O自增壓供應系統(tǒng)的工程模型，通過使用熵及混合物中的氣體分數(shù)作變量，模擬了N2O貯箱的排氣過程[4]；Zilliac和Karabeyoglu在2005年基于實際流體狀態(tài)方程和非平衡熱力學過
火箭推進 2018年3期2018-07-12
- 某發(fā)動機并聯(lián)貯箱排放均衡性研究
動機系統(tǒng)配套兩臺貯箱供應推進劑，兩臺貯箱采用并聯(lián)方式布局，接入環(huán)形管路將推進劑分配至各推力裝置，貯箱與推力裝置布局結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)工作時，兩貯箱推進劑供應流量不會完全一致，導致貯箱內(nèi)推進劑排放不均衡，嚴重時其中一臺貯箱推進劑耗盡而另一臺貯箱剩余大量推進劑，會影響系統(tǒng)工作性能和可靠性，同時引起飛行器質(zhì)心偏移，影響控制精度。經(jīng)梳理，發(fā)動機管路流阻特性(連接貯箱與環(huán)管管路流阻大小及偏差)、推力裝置工作特性(如推力裝置噴注壓降、床流阻、分解效率的各異性)、發(fā)動
火箭推進 2018年3期2018-07-12
- 應力線性化原理在推進劑貯箱殼體優(yōu)化設計中的應用
0 引 言推進劑貯箱是空間飛行器推進系統(tǒng)貯存和管理推進劑的主要部件，推進系統(tǒng)工作時通過增壓氣體的作用將推進劑輸送至管路和發(fā)動機入口，完成推進劑的輸送供應。推進劑貯箱的幾何尺寸、結(jié)構(gòu)重量在推進系統(tǒng)中占比較大，是影響推進系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局的重要因素。推進劑貯箱受到空間布局尺寸、推進劑加注量、結(jié)構(gòu)質(zhì)量等約束條件的限制，高裝填效率、結(jié)構(gòu)可靠、輕質(zhì)化是設計的主要目標。推進劑貯箱是一種壓力容器，常規(guī)的設計方法是規(guī)則設計[1]，該設計方法基于彈性失效準則，結(jié)合經(jīng)典力學理論和經(jīng)
導彈與航天運載技術(shù) 2018年2期2018-05-17
- 火箭院研制成功世界最大火箭貯箱瓜瓣
世界上最大的火箭貯箱瓜瓣。該瓜瓣直徑達10米級，強度提升10%，且成形精度達毫米級。瓜瓣是火箭貯箱的重要結(jié)構(gòu)件，其成形精度和性能直接影響貯箱結(jié)構(gòu)的裝配焊接質(zhì)量和火箭的結(jié)構(gòu)效率。據(jù)該項目研制人員介紹，美國土星5號運載火箭貯箱的瓜瓣直徑也達10米級，但其每一塊瓜瓣均為拼焊而成，而火箭院研制的10米級貯箱瓜瓣一次成形，是目前世界上最大的單體火箭貯箱瓜瓣。
衛(wèi)星與網(wǎng)絡 2018年7期2018-03-03
- SLS探索上面級完成初步設計評審
制造，EUS液氫貯箱將利用芯級的焊接工裝，而液氧貯箱將采用新型焊接工裝。完成制造后，該上面級的結(jié)構(gòu)試驗件將在NASA馬歇爾航天飛行中心進行鑒定試驗，以確保發(fā)射時可以承受巨大的壓力。而飛行試驗件將運往斯坦尼斯航天中心進行點火試車，為2021年的發(fā)射做準備。從第一次載人任務開始，SLS將采用探索上面級。探索上面級采用4臺RL 10-C-3發(fā)動機，液氫貯箱直徑8.4m、液氧貯箱直徑5.5m。上面級與獵戶座飛船采用新型通用適配器連接，具備攜帶大型有效載荷的能力。（
航天制造技術(shù) 2017年1期2017-12-15
- 空間用貯箱流固耦合動力特性分析
0094）空間用貯箱流固耦合動力特性分析姚 燦1，2，朱洪來1，2，林星榮1，2（1.北京控制工程研究所，北京 100094；2.北京市高效能及綠色宇航推進工程技術(shù)研究中心，北京 100094）針對薄壁貯箱的流固耦合問題，在理論分析基礎(chǔ)上，采用有限元數(shù)值方法進行貯箱在充液不加壓和充液加壓兩種工況下的模態(tài)分析，得到流固耦合下貯箱的含阻尼非線性固有頻率等動力學參數(shù)。最終，總結(jié)和分析流固耦合動力學分析結(jié)果，給出了貯箱在設計和使用過程中需要關(guān)注的兩點：一是振型基本
載人航天 2017年6期2017-12-05
- 復雜異形貯箱成形工藝分析
要： 某復雜異形貯箱是非規(guī)則外形，其為橢圓錐形結(jié)構(gòu)，采用相應先進結(jié)構(gòu)。其異形結(jié)構(gòu)不能通過普通工藝來加工，通過對相應的先進工藝分析，對結(jié)構(gòu)進行拆分成不同零件，然后再拼焊成形，解決了復雜異形貯箱的工藝問題。Abstract： A complex special-shaped tank is an irregular shape： elliptical cone structure， which should use the corresponding adva
價值工程 2017年33期2017-12-01
- 用于深空探測的大承載高燃重比薄壁貯箱一體化結(jié)構(gòu)設計
承載高燃重比薄壁貯箱一體化結(jié)構(gòu)設計李彥之1,2，陳昌亞1,2，黃 帆1,2(1.上海市深空探測技術(shù)重點實驗室,上海 201109； 2.上海衛(wèi)星工程研究所,上海 201109)針對某空間科學探測器采用木星借力方式進入太陽極軌，若采用CZ-5運載火箭與上面級組合發(fā)射，探測器允許質(zhì)量無法滿足有效載荷需求的情況，為確保探測器質(zhì)量可達1 350 kg，創(chuàng)新提出大承載高燃重比薄壁貯箱一體化結(jié)構(gòu)設計。先確定貯箱構(gòu)型為6只球形貯箱焊接形成六邊形整體。再通過分析承力桿內(nèi)傾
上海航天 2017年5期2017-11-04
- 帶攪拌器ZBO低溫貯箱長期在軌存儲非穩(wěn)態(tài)分析
攪拌器ZBO低溫貯箱長期在軌存儲非穩(wěn)態(tài)分析冶文蓮，馬如林，王麗紅，張安 （蘭州空間技術(shù)物理研究所 真空技術(shù)與物理重點實驗室，蘭州730000）針對帶攪拌器ZBO低溫貯箱在軌工作過程，采用計算流體動力學軟件FLUENT對液氫貯箱進行非穩(wěn)態(tài)模擬分析，獲得了貯箱內(nèi)流體的兩相流特性以及壓力變化規(guī)律。低溫貯箱的物理模型為貯箱頂部和底部為橢球形，中間為柱段，貯箱頂部換熱器連接低溫熱管，底部采用噴射泵裝置。計算結(jié)果表明，隨著貯箱外部熱量的不斷導入，貯箱底部和頂部都出現(xiàn)了
真空與低溫 2016年4期2016-09-13
- 軌道轉(zhuǎn)移飛行器動力系統(tǒng)方案選擇分析
分別建立兩種系統(tǒng)貯箱、氣瓶、發(fā)動機等組件的質(zhì)量預估模型；最后以某空間碎片主動清除飛行器為例，分析了兩種動力系統(tǒng)的總質(zhì)量隨總沖的變化規(guī)律，為飛行器動力系統(tǒng)的方案選擇提供設計依據(jù)。軌道轉(zhuǎn)移飛行器；動力系統(tǒng)；擠壓式系統(tǒng)；泵壓式系統(tǒng)0 引 言動力系統(tǒng)作為空間軌道轉(zhuǎn)移飛行器的重要分系統(tǒng)之一，占據(jù)了飛行器較大部分質(zhì)量。因此，提高動力系統(tǒng)的性能，降低系統(tǒng)質(zhì)量對于提高有效載荷質(zhì)量，從而提高整個飛行任務的效費比具有重要意義[1]。雖當前對反物質(zhì)推進、核推進、微波推進、激光推
導彈與航天運載技術(shù) 2016年2期2016-06-05
- 液體火箭液氧貯箱增壓與結(jié)構(gòu)耦合分析
8）液體火箭液氧貯箱增壓與結(jié)構(gòu)耦合分析牛振祺1，陳海鵬1，褚洪杰2，黃 輝1，湯 波1（1. 北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京，100076；2. 中國航天科技集團公司，北京，100048）一部分增壓氣體帶入的能量通過與壁面熱交換傳遞給貯箱壁面，傳熱過程快慢與增壓氣體流場和貯箱結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，而貯箱增壓計算與結(jié)構(gòu)設計分開進行，造成設計過程繁瑣且周期較長，因此貯箱增壓與結(jié)構(gòu)耦合分析對于貯箱的設計具有重要意義。從現(xiàn)有文獻來看，研究人員主要采用零維整體模型與一維分層模
導彈與航天運載技術(shù) 2016年6期2016-06-01
- 大容量推進劑貯箱液體晃動性能試驗*
0)大容量推進劑貯箱液體晃動性能試驗*胡 齊1，2，李 永1，2，姚 燦1，2，劉錦濤1，2(1.北京控制工程研究所，北京100190; 2.北京市高效能及綠色宇航推進工程技術(shù)研究中心，北京100190)對某種內(nèi)帶推進劑管理裝置(PMD)的大容量推進劑貯箱內(nèi)液體晃動性能進行試驗.開展不同充液比工況下空殼貯箱液體晃動試驗，分析比較晃動試驗結(jié)果與采用等效動力學模型的液體晃動理論計算結(jié)果，兩者結(jié)果一致吻合，試驗系統(tǒng)可靠性和理論模型的正確性得到良好驗證.然后開展了
空間控制技術(shù)與應用 2016年3期2016-04-10
- 一種板式貯箱在軌加注過程流體分布的數(shù)值模擬*
190)一種板式貯箱在軌加注過程流體分布的數(shù)值模擬*陳 磊，李 永，劉錦濤，李 文，唐 飛(北京控制工程研究所，北京100190)在軌加注的主要任務是實現(xiàn)推進劑的在軌管理與傳輸，其中推進劑的在軌管理是通過板式貯箱實現(xiàn)的.空間環(huán)境下板式貯箱內(nèi)液體定位和重復補加技術(shù)是在軌加注的關(guān)鍵技術(shù)，決定了在軌加注任務的成敗.為了確保板式貯箱對流體的在軌管理性能，需要開展大量的仿真與試驗研究.以在軌加注技術(shù)中葉片式板式貯箱進行研究，采用VOF(volume of fluid
空間控制技術(shù)與應用 2016年5期2016-04-08
- 表面張力貯箱電子束焊接工藝研究
0 引言表面張力貯箱是利用液體推進劑表面張力作用以實現(xiàn)在微重力狀態(tài)下對推進劑進行管理、輸運的一種貯箱，該貯箱無運動部件，全金屬焊接結(jié)構(gòu)，與推進劑相容，可實現(xiàn)軌姿控液體火箭發(fā)動機在軌長壽命運行[1-2]，廣泛應用于衛(wèi)星推進系統(tǒng)，可完成衛(wèi)星變軌、軌道修正、姿態(tài)保持等功能[3]。隨著衛(wèi)星技術(shù)的迅猛發(fā)展，衛(wèi)星結(jié)構(gòu)、尺寸、容量日趨大型化、柔性化、復雜化和長壽命化，為此需要攜帶更多推進劑、高可靠、超輕型表面張力貯箱姿軌控液體火箭發(fā)動機[4-5]。超輕型大直徑表面張力貯
火箭推進 2015年5期2015-12-16
- 基于SPH方法的彈性體貯箱內(nèi)液體晃動特性分析
PH）求解器分析貯箱液體晃動.通過理論解驗證SPH算法分析液體晃動的可行性；考察貯箱模型分別為彈性體和剛體時的壓力變化，可知剛體貯箱的峰值壓力比彈性體的大且其峰值出現(xiàn)更早；考慮貯箱為彈性體，研究在各因素下充液貯箱的晃動特性，包括充液量、晃動轉(zhuǎn)角、液體材料屬性和周期等.當貯箱充液量為2/3左右時，貯箱受液體晃動影響最明顯；隨著晃動轉(zhuǎn)角的增大或周期減小，貯箱結(jié)構(gòu)變形顯著增大；液體材料屬性對貯箱的影響有限.關(guān)鍵詞：貯箱； 彈性體； 液體晃動； 流固耦合； 光滑粒
計算機輔助工程 2015年2期2015-05-11
- 基于殼單元的火箭推進劑貯箱容積計算算法
火箭大直徑推進劑貯箱在不同工況下的整體容積變化和液面以下推進劑的體積，提出一種基于殼單元的貯箱容積計算算法，并利用Abaqus腳本語言Python編制相應的程序.通過該算法可以較方便地得到貯箱變形前后的整體容積和液面以下的容積.對比半球形封頭貯箱未變形時容積和貯箱在溫度與壓強載荷作用下容積的解析解和數(shù)值解，發(fā)現(xiàn)在常規(guī)單元尺度下該算法的計算誤差在0.1%以下，表明該算法的計算精度較高.關(guān)鍵詞： 火箭； 貯箱； 容積計算； 殼單元； 變形中圖分類號： V421
計算機輔助工程 2014年5期2014-10-30
- 復合材料貯箱在航天飛行器低溫推進系統(tǒng)上的應用與關(guān)鍵技術(shù)
括壓力容器和燃料貯箱，其中低溫燃料貯箱作為低溫推進系統(tǒng)中所占重量和體積最大的部件，是飛行器降低自重和體積的最主要部件。燃料貯箱用于貯運液氧、液氫、液態(tài)甲烷等燃料，主要特點是體積大、承載壓力低，相比壓力容器，貯箱的工作壓力一般不會超過1 MPa。美國麥道公司曾對鋁合金與碳纖維復合材料（CFRPs）貯箱進行了重量對比，結(jié)果如圖2所示［8］，復合材料貯箱相比金屬貯箱減重可以達到20%～40%，具有十分明顯的減重優(yōu)勢［8-11］。正是由于復合材料容器在減重方面的優(yōu)
航空學報 2014年10期2014-05-14
- 推進系統(tǒng)并聯(lián)貯箱均衡排放性能及其控制措施
系統(tǒng)多數(shù)采用4只貯箱并聯(lián)布局的方式，如“阿里安5”上面級、“阿波羅”載人登月飛船推進系統(tǒng)和“神舟”飛船推進艙推進系統(tǒng)等。推進系統(tǒng)通常設置2只氧化劑貯箱和2只燃料貯箱，同種組元的貯箱兩兩并聯(lián)供應下游發(fā)動機工作所需推進劑。在推進系統(tǒng)工作期間，由于并聯(lián)的同種組元貯箱上下游壓力存在偏差，因此兩路貯箱的輸出流量不會完全一致，導致貯箱內(nèi)推進劑的排放不均衡，并因此導致飛行器飛行過程中質(zhì)心產(chǎn)生偏移，對飛行產(chǎn)生干擾力矩。因此，并聯(lián)貯箱均衡排放問題是推進系統(tǒng)研制過程中需要重點
火箭推進 2013年3期2013-10-15
- 長征七號首個芯級貯箱研制進展順利
運載火箭首個芯級貯箱在中國航天科技集團公司一院211廠“誕生”（如圖）。這是該廠生產(chǎn)的首個長征七號運載火箭3.35米直徑貯箱，也是體積最大的貯箱，標志著211廠基本突破了長征七號火箭箱體制造方面的又一關(guān)鍵技術(shù)。目前，該貯箱已順利完成液壓試驗、氦質(zhì)譜檢漏、氣密檢測等試驗，即將進行液氮低溫試驗。該產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，各研制單位在現(xiàn)有研制平臺基礎(chǔ)上，克服困難，團結(jié)協(xié)作，采取全新工藝方案，解決了眾多零件成形難題，較好地保證了箱體零件的齊套需求。
衛(wèi)星與網(wǎng)絡 2013年4期2013-05-21
- “長征”七號火箭首個貯箱下架
七號運載火箭首個貯箱在首都航天機械公司順利完成下架。此次下架的助推氧化劑箱是首個采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝的2.25米直徑貯箱，整箱長度由目前的4.5米增加到近13米，薄區(qū)厚度僅1.7毫米，制造難度非常大。該貯箱創(chuàng)造了3項“第一”，即是“長征”七號火箭初樣階段生產(chǎn)的第一個大部段產(chǎn)品，是我國航天運載火箭系統(tǒng)第一個完全實現(xiàn)三維數(shù)字化制造的貯箱，也是我國2.25米助推貯箱中長度最長的貯箱。（吳思、高彥軍、吳家宣供稿）
航天工業(yè)管理 2012年11期2012-10-22
- 用于并聯(lián)金屬膜片貯箱均衡排放的一種控制方法
航天器普遍采用四貯箱兩兩并聯(lián)的布局構(gòu)型：兩個氧化劑貯箱并聯(lián)，兩個燃料貯箱并聯(lián)。航天器工作過程中，相同組元兩個并聯(lián)貯箱內(nèi)的推進劑消耗質(zhì)量會存在差異，這個差異稱為并聯(lián)貯箱排放不均衡量。并聯(lián)貯箱的排放不均衡會引起航天器的質(zhì)心變化，超差時會影響航天器的正常工作，嚴重時甚至能導致航天器失控翻轉(zhuǎn)，因此并聯(lián)貯箱的排放不均衡量一直是推進系統(tǒng)的一個重要技術(shù)指標。并聯(lián)金屬膜片貯箱的排放不均衡量既與并聯(lián)的兩個金屬膜片貯箱本身的金屬膜片壓差性能差異有關(guān)，也與推進系統(tǒng)的管路流阻特性
火箭推進 2012年5期2012-10-15
- 推進劑在軌加注流體傳輸過程的數(shù)值模擬和地面試驗研究
前，首先對被加注貯箱內(nèi)的氣墊卸壓，然后利用加注貯箱和被加注貯箱內(nèi)的壓差，實現(xiàn)推進劑的加注;隨著加注量的增加，被加注貯箱內(nèi)的壓力也逐漸升高，當壓力升高到排氣門限值時，再對被加注貯箱實施排氣;如此往復，直至被加注貯箱內(nèi)的推進劑加注完成［8］.排氣式加注可以在低壓狀態(tài)下進行，在加注過程中由壓縮而產(chǎn)生的熱量比背壓式要少，便于縮短加注時間，而且這種加注方式不需要使用壓縮機等活動部件，是一種可靠性和安全性良好的加注方式.排氣式加注方法使用的貯箱可以是板式表面張力貯箱，
空間控制技術(shù)與應用 2011年4期2011-04-17