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固体火箭发动机复合材料壳体铝合金接头失效有限元分析

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固体火箭技术 2024年第2期47卷 269-277页

作者：张佳熙史宏斌丁文辉王立强徐向毅西安航天动力技术研究所西安710025 中国人民解放军93170部队西安710065

为研究复合材料壳体卡环连接结构中铝合金接头断裂失效规律,建立了壳体后封头部位的有限元模型,并以某固体发动机壳体为对象进行水压爆破实验。通过三种铝合金接头应力、应变的仿真与实验分析,对比了等效应力准则与最大主应力准则的适用... 详细信息

为研究复合材料壳体卡环连接结构中铝合金接头断裂失效规律,建立了壳体后封头部位的有限元模型,并以某固体发动机壳体为对象进行水压爆破实验。通过三种铝合金接头应力、应变的仿真与实验分析,对比了等效应力准则与最大主应力准则的适用性;通过分析处理以往断裂接头及文中断裂接头的仿真数据,研究了接头发生断裂时最大主应力与材料的延伸率、屈服极限、抗拉极限之间的关系;结合得出的经验公式与有限元仿真,分析了不同铝合金材料、不同尺寸的卡环连接结构断裂时的内压,并与实验结果进行对比。结果表明,数值计算结果与水压实验测量数据的误差在4.9%之内,验证了有限元模型的正确性;相比于等效应力准则,最大主应力准则在判断接头卡环槽的薄弱位置时更加准确,并提炼出接头卡环槽处发生断裂时最大主应力的断裂系数经验公式;通过经验公式并结合有限元仿真得出的铝合金接头断裂时的壳体内压与实验爆破内压的误差分别为4.7%和3.6%,满足工程应用的需要。

关键词：固体火箭发动机复合材料壳体卡环连接结构延伸率抗拉极限屈服极限

燃速催化剂对小喉径长工作时间燃气发生器喷管沉积的影响

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固体火箭技术 2024年第2期47卷 231-236页

作者：占明明李志勇李泽军姚鲲李鑫航天化学动力技术重点实验室襄阳441003 湖北航天化学技术研究所襄阳441003

小喉径长时间工作燃气发生器易在喷管产生沉积。针对低燃温燃气发生剂配方中的燃速催化剂种类、含量对喷管沉积的影响,采用配方理论计算、药柱内弹道性能试验、喷管沉积物组成分析以及喷管温度场仿真模拟等手段进行了机理研究。结果表明... 详细信息

小喉径长时间工作燃气发生器易在喷管产生沉积。针对低燃温燃气发生剂配方中的燃速催化剂种类、含量对喷管沉积的影响,采用配方理论计算、药柱内弹道性能试验、喷管沉积物组成分析以及喷管温度场仿真模拟等手段进行了机理研究。结果表明:低燃温燃气发生剂中的燃速催化剂种类对喷管沉积存在较大影响,铁系燃速催化剂比含锌催化剂更易沉积;燃速催化剂含量越高,越容易出现沉积;喷管沉积主要成分为碳、铁元素,在燃气中的组成为FeCl_(2),其沉积机理是,在低燃温燃气发生器喷管的温度场下FeCl_(2)存在固液转化过程,其含量超过0.13%时,易在喷管处沉积。据此提出了降低含铁燃速催化剂的含量或采用无铁燃速催化剂的改善措施。

关键词：燃气发生剂燃速催化剂喷管沉积

基于Windows/RTX的实时仿测软件设计

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系统仿真学报 2024年第6期36卷 1468-1474页

作者：李勇波田润梅张辉郭善鹏李琪西安航天动力技术研究所陕西西安710025

针对传统测试软件实时性有限、传统仿真接口软件通用性程度低的问题,为满足半实物仿真软件需兼顾单元测试和控制系统仿真验证的需求,设计了基于Windows/RTX的实时仿测软件。仿测软件采用模块化的设计原则,开发了GUI层人机交互界面和RTX... 详细信息

针对传统测试软件实时性有限、传统仿真接口软件通用性程度低的问题,为满足半实物仿真软件需兼顾单元测试和控制系统仿真验证的需求,设计了基于Windows/RTX的实时仿测软件。仿测软件采用模块化的设计原则,开发了GUI层人机交互界面和RTX层实时运行程序。为保证实时性,采用无锁循环缓冲区+双线程技术,解决了RTX环境下仿真步长为1 ms时串口数据收发的超时问题;提出一种超时检测算法监测仿真节点的实时状态。借助cJSON优化了测试用例配置文件,用户可以更灵活地编辑测试用例,利用RTW自动代码生成将弹体模型编译集成到RTX仿测软件工程。实验结果表明:该仿测软件有效兼顾了单测与仿真,提高了仿测软件的通用性和二次开发效率,降低了开发难度。

关键词： Windows/RTX 实时部件单测半实物仿真

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基于超声的标准发动机动态燃速测试技术

固体火箭技术 2024年第1期47卷 128-134页

作者：邱飞高永刚张荣闫磊西安航天动力测控技术研究所西安710025

以标准发动机的动态燃速测试技术为研究对象,应用超声测厚原理获取固定声速点火条件下的发动机动态燃速、压强数据;分析提出一种基于特征点的动态燃烧信号辨识方法,获取发动机点火过程中推进剂退移厚度与时间变化数据;通过试验的方法建... 详细信息

以标准发动机的动态燃速测试技术为研究对象,应用超声测厚原理获取固定声速点火条件下的发动机动态燃速、压强数据;分析提出一种基于特征点的动态燃烧信号辨识方法,获取发动机点火过程中推进剂退移厚度与时间变化数据;通过试验的方法建立常温状态不同压强下的声速校准模型,结合测试过程压强数据计算得到发动机点火过程中超声的实时声速,代入前期在固定声速条件下获取的推进剂退移厚度与时间数据中,通过求导获取点火过程中发动机的实时燃速。计算结果表明:基于超声的动态燃速测试方法能够实现整机的动态燃速测试,具有较高的时间分辨精度,其中基于超声的动态燃速测试燃烧时间与传统压强-时间曲线计算得到的燃烧时间误差为0.235%。此外,对比发动机点火后压强-时间与动态燃速-时间曲线发现,发动机建压完成后的动态燃速与压强曲线变化趋势呈一定相似性。

关键词：超声测试技术动态燃速标准发动机声速校准

基于非正交多址接入的星空地多用户认知网络性能研究

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2488-2496页

作者：刘瑞郭克锋朱诗兵李长青李可盈航天工程大学航天信息学院北京101416

卫星通信(SatCom)因其强大的生存能力和无缝覆盖的独特优势,能够弥补地面通信网络受地形限制、覆盖范围小等短板,在当前和未来的无线通信系统中具有重要的地位。此外,空中辅助通信由于其在星地网中的灵活性和可扩展性,具有很高的研究价... 详细信息

卫星通信(SatCom)因其强大的生存能力和无缝覆盖的独特优势,能够弥补地面通信网络受地形限制、覆盖范围小等短板,在当前和未来的无线通信系统中具有重要的地位。此外,空中辅助通信由于其在星地网中的灵活性和可扩展性,具有很高的研究价值。为克服星空地网络(ISATN)中频谱短缺问题,认知无线电(CR)和非正交多址接入(NOMA)被用于提高频谱利用率和传输性能。因此,该文研究了基于NOMA的星空地认知网络(CISATN)的性能,考虑多用户场景,分别得到了主网络和次级网络的中断概率(OP)的准确表达式和高信噪比下的渐进表达式,并给出了这两个网络的分集增益。最后,通过蒙特卡罗仿真验证了理论推导的正确性,并分析了关键变量对系统指标的影响。

关键词：星空地网络认知无线电非正交多址接入中断性能

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大推力液氧煤油补燃发动机分级起动仿真分析

航空动力学报 2024年第8期39卷 154-162页

作者：张睿文李斌王丹张晓光中国航天科技集团有限公司西安航天动力研究所西安710100 中国航天科技集团有限公司航天推进技术研究院西安710100

分级起动是提高大推力液氧煤油补燃发动机起动品质和发射可靠性的重要措施。通过系统动力学仿真,分析了发动机分级起动特性。采用Modelica语言开发了通用模块化液体动力系统动态特性仿真模型库(Tulips)。基于模型库,自底向上逐层构建和... 详细信息

分级起动是提高大推力液氧煤油补燃发动机起动品质和发射可靠性的重要措施。通过系统动力学仿真,分析了发动机分级起动特性。采用Modelica语言开发了通用模块化液体动力系统动态特性仿真模型库(Tulips)。基于模型库,自底向上逐层构建和验证了发动机系统仿真模型。仿真结果表明:初级工况设置在推力高于额定值40%时起动品质较好;初级工况越低,进入初级工况的延迟时间越长;初级工况较低时,提前推力室点火和燃料节流阀转级时刻,有利于提高起动品质;涡轮泵转动惯量较大时,进入初级工况更平稳。

关键词：补燃发动机分级起动系统动态仿真模型库初级工况

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星载低剖面一维相扫缝隙阵天线设计

系统工程与电子技术 2024年第10期46卷 3285-3292页

作者：陈博王伟刘涓吉建民北京遥感设备研究所中国航天科工防御技术研究院

针对星载相控阵雷达应用背景，提出一款工作于Ku频段的低剖面轻量化一维相扫缝隙阵天线。天线基于射频-数字-供电一体化设计思路，并采用系统级封装(system in package, SiP)芯片实现高密度结构集成。与传统基于砖式或瓦片式收发(transm... 详细信息

针对星载相控阵雷达应用背景，提出一款工作于Ku频段的低剖面轻量化一维相扫缝隙阵天线。天线基于射频-数字-供电一体化设计思路，并采用系统级封装(system in package, SiP)芯片实现高密度结构集成。与传统基于砖式或瓦片式收发(transmit/receive, T/R)组件的相控阵天线相比，所提天线设计可以有效降低天线剖面高度和重量。天线中心工作频率为16 GHz,具有600 MHz工作带宽，可实现一维方向波束扫描。此外，天线设计了自校准网络，可用于在轨期间射频通道幅相特性实时检测。样机实测结果表明，天线扫描角度范围可达±30°,等效全向辐射功率(effective isotropic radiated power, EIRP)与接收增益与噪声温度比(gain-to-noise temperature ratio, G/T)值测试结果均与理论计算值吻合。

关键词：星载低剖面缝隙阵天线高密度集成相控阵天线

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高效合成射流激励器研究进展及展望

力学进展 2024年第1期54卷 61-85页

作者：陆逸然王晋军北京航空航天大学流体力学教育部重点实验室

合成射流作为一种具有优越控制效果的主动流动控制技术,在提升飞行器气动性能、减振降噪、强化元器件散热等领域具有重要的学术意义和应用价值.经过30余年的研究,人们建立了更准确的合成射流数学模型,合成射流具有高卷吸能力的物理机理... 详细信息

合成射流作为一种具有优越控制效果的主动流动控制技术,在提升飞行器气动性能、减振降噪、强化元器件散热等领域具有重要的学术意义和应用价值.经过30余年的研究,人们建立了更准确的合成射流数学模型,合成射流具有高卷吸能力的物理机理也得到不断深化.进一步优化合成射流激励器,提高控制效率成为了研究的重点.本文主要从激励器结构型式、激励器结构参数以及激励信号三个方面,总结了近年来在提高合成射流控制效果方面取得的研究进展,并对未来的研究重点进行了展望.

关键词：高效合成射流流动控制卷吸机理激励器设计

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红外多波段成像末制导技术研究现状与展望

航空学报 2024年

作者：李少毅卫孟杰杨俊彦程岳杨曦孟中杰西北工业大学航天学院上海航天控制技术研究所航空计算研究所

随着红外干扰对抗、人工智能、无人协同等技术的不断发展，红外成像制导武器越来越多地面临强背景干扰、强人工干扰、强战术动作干扰等强对抗作战环境，传统的单一波段红外成像探测技术已无法满足复杂战场环境下的目标识别与抗干扰任务... 详细信息

随着红外干扰对抗、人工智能、无人协同等技术的不断发展，红外成像制导武器越来越多地面临强背景干扰、强人工干扰、强战术动作干扰等强对抗作战环境，传统的单一波段红外成像探测技术已无法满足复杂战场环境下的目标识别与抗干扰任务，由此红外多波段成像末制导技术受到了广泛关注，按功能阶段划分其主要包括红外多波段图像融合、目标检测和多波段抗干扰技术等。目前，对红外多波段成像末制导技术的研究主要集中在红外多波段图像融合方面，但相关综述较少。本文从末制导技术现状、多波段信息运用技术现状和未来技术发展方向等角度对红外多波段成像末制导技术进行了综述。首先，对红外多波段成像制导技术的发展现状做出了总结，分析了多波段红外场景特性与波段选段，介绍了国内外现役多波段成像制导武器，并总结了目前红外多波段制导武器面临的主要问题；其次，重点对国内外研究集中的图像融合技术进行了分类和分析；然后，从多波段信息运用角度，介绍了基于红外多波段图像的目标检测、目标识别、抗干扰技术发展现状；最后，对红外多波段成像末制导技术的未来发展趋势进行了展望，分析了群体智能协同化、多模态智能运用与信息融合和探感导一体化智能对抗的重要性。

关键词：红外多波段红外图像图像融合目标检测抗干扰