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基于静态模型的液氧甲烷发动机多因子故障辨识
1
作者 张航 陈晖 +2 位作者 邢理想 武晓欣 张振臻 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期28-35,共8页
提出了一种基于静态模型的液氧甲烷发动机多因子故障辨识方法。根据液氧甲烷发动机特点,建模过程中对冷却套温升与压降、汽蚀管等相关的数学模型进行了优化,并基于试验数据验证了模型的高准确性。针对某小推力开式循环液氧甲烷发动机多... 提出了一种基于静态模型的液氧甲烷发动机多因子故障辨识方法。根据液氧甲烷发动机特点,建模过程中对冷却套温升与压降、汽蚀管等相关的数学模型进行了优化,并基于试验数据验证了模型的高准确性。针对某小推力开式循环液氧甲烷发动机多故障因子辨识问题,提出5项故障因子,分别采用单因子和多因子故障辨识方法识别故障因子。结果表明:多因子故障辨识情况下参数偏差较单因子故障辨识更小,主要参数偏差最大为3.57%,多个参数偏差小于1%。 展开更多
关键词 液氧甲烷发动机 故障辨识 静态模型 多因子
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电喷雾-单组元双模式推进系统发展现状及关键技术分析
2
作者 王睿 车碧轩 +2 位作者 张宇 周林 彭建誉 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期1-16,共16页
电喷雾-单组元双模式推进系统是电-化学多模式推进的一种,由于两种推力器的结构都较为简单,部件较少,易于实现硬件共享和系统集成,可以有效地发挥多模式推进的优势,在近十来年得到了越来越多的研究。推进剂与推进系统的兼容性验证和推... 电喷雾-单组元双模式推进系统是电-化学多模式推进的一种,由于两种推力器的结构都较为简单,部件较少,易于实现硬件共享和系统集成,可以有效地发挥多模式推进的优势,在近十来年得到了越来越多的研究。推进剂与推进系统的兼容性验证和推力器的系统集成方案是电喷雾-单组元双模式推进系统的研究重点。除此之外,双模式推进的技术优势和应用评估也得到了广泛的研究。综述了电喷雾-单组元双模式推进系统的几种主要类型及其发展现状,从推进剂配方、推力器设计和推进剂贮供方案3个方向梳理了电喷雾-单组元双模式推进技术的关键技术,总结了其研究现状和面临的挑战,并对未来的发展方向进行了展望和建议。 展开更多
关键词 双模式 单组元推力器 电喷雾推力器 推进剂 贮供系统 关键技术
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电控固体推进剂激光作用下的点火燃烧特性
3
作者 张宇 胡泽君 +2 位作者 何志成 吴建军 车碧轩 《宇航学报》 北大核心 2026年第1期38-49,共12页
针对电控固体推进剂通电点火燃烧过程中的电-热耦合特性,解耦热能对推进剂工作特性的影响,以揭示热能在燃烧控制过程中的作用机制。通过添加不同含量的硼粉改变硝酸羟胺基电控固体推进剂的含能特性,通过调节激光功率密度改变外界热源的... 针对电控固体推进剂通电点火燃烧过程中的电-热耦合特性,解耦热能对推进剂工作特性的影响,以揭示热能在燃烧控制过程中的作用机制。通过添加不同含量的硼粉改变硝酸羟胺基电控固体推进剂的含能特性,通过调节激光功率密度改变外界热源的能量输入,系统研究推进剂的受热点火燃烧特性。当激光功率密度从0.88 W/mm^(2)提高到2.20 W/mm^(2)时,推进剂的点火延迟时间缩短了近90%,燃烧强度提高了近4倍。添加硼粉可提高推进剂的吸光性能,使激光能量更集中地作用于表面,提高激光功率密度会加快推进剂表面热积累,从而缩短点火延迟时间并提高燃烧强度,但也会使推进剂在激光关闭后仍维持热解与燃烧,削弱其熄灭性能。研究结论为固体电控推力器宽范围性能调节提供了数据参考和技术指导。 展开更多
关键词 电控固体推进剂 可控燃烧 热点火 重复燃烧 激光点火
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固体火箭发动机药柱包覆套外侧狭缝传热特性
4
作者 娄永春 朱睿 +2 位作者 赵瑜 吕志超 刘佩进 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期49-56,共8页
固体发动机在大过载下存在药柱包覆套外侧狭缝宽度增大的情况,易引起包覆套阻燃失效、药柱提前点燃的风险。采用动网格方法对燃面退移过程中狭缝的流动传热进行了仿真研究,分析了狭缝宽度和燃面退移速率的影响,并进行了试验验证。结果表... 固体发动机在大过载下存在药柱包覆套外侧狭缝宽度增大的情况,易引起包覆套阻燃失效、药柱提前点燃的风险。采用动网格方法对燃面退移过程中狭缝的流动传热进行了仿真研究,分析了狭缝宽度和燃面退移速率的影响,并进行了试验验证。结果表明,在初始时刻狭缝宽度较小时,燃气通过包覆套向药柱的传热速率大于热量向药柱内部的传导速率,药柱表面温度上升;当狭缝内流动稳定后,燃气通过包覆套向药柱传热的速率小于热量向药柱内部的传导速率,药柱表面温度下降;当狭缝宽度较大时,燃气在狭缝入口形成涡流,外部燃气对狭缝内部燃气进行热量传递的速率快,燃气通过包覆套向药柱传热的速率始终大于热量向药柱内部的传导速率,药柱表面温度持续上升。燃面退移速率不影响狭缝内部的流动情况,对狭缝传热的影响不大。包覆套外侧狭缝较窄时,需重点考虑点燃初始时刻药柱表面的温度变化。若飞行工况存在大过载,需要考虑包覆套外侧狭缝变宽、狭缝传热增强的可能性并提升热防护措施。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 药柱包覆套 燃面退移 动网格 数值计算
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固体姿轨控发动机燃气阀流量匹配设计方法
5
作者 张杰 贾军凯 +3 位作者 武泽平 王东辉 高经纬 李维润 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期57-64,共8页
固体姿轨控发动机燃气阀开度-流量曲线按需设计是提升推力控制精度和燃气阀工作性能的重要环节。为使燃气阀流量曲线满足设计要求,提出了一种基于递推匹配的喉栓型面设计方法,以满足燃气阀开度-流量匹配需求。首先计算燃气阀关闭时喉栓... 固体姿轨控发动机燃气阀开度-流量曲线按需设计是提升推力控制精度和燃气阀工作性能的重要环节。为使燃气阀流量曲线满足设计要求,提出了一种基于递推匹配的喉栓型面设计方法,以满足燃气阀开度-流量匹配需求。首先计算燃气阀关闭时喉栓型面与喷管型面的切点位置,并将其作为喉栓型面计算的初始位置;然后根据所需开度-流量曲线,将喉栓型面局部线性展开,基于二分法递推计算型面坐标,最终生成完整的喉栓型面。结果表明,相较于型面参数优化方法,上述方法无需预先设定喉栓型面参数,在提升匹配精度的同时可快速得到所需型面曲线,实现了从流量需求到喉栓型面的正向设计。 展开更多
关键词 固体姿轨控发动机 喉栓设计 燃气阀 流量匹配 递推匹配
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可渗透喷管结构参数对推力性能的影响分析
6
作者 廖俊贤 杨铭 +2 位作者 薛玉琴 关奔 王革 《兵器装备工程学报》 北大核心 2026年第2期117-125,共9页
基于响应面法并结合Kriging模型,系统地研究可渗透喷管结构参数对其推力性能的影响。通过构建喷管扩张段长度、可渗透段起始位置扩张比与推力性能的回归模型,生成推力性能响应面,获得对应的最优可渗透喷管结构参数和最优比冲,揭示各喷... 基于响应面法并结合Kriging模型,系统地研究可渗透喷管结构参数对其推力性能的影响。通过构建喷管扩张段长度、可渗透段起始位置扩张比与推力性能的回归模型,生成推力性能响应面,获得对应的最优可渗透喷管结构参数和最优比冲,揭示各喷管结构参数对其不同工作高度以及全弹道推力性能的影响规律。研究表明:在相同扩张比条件下,扩张段长度越长,喷管全弹道推力性能越好;可渗透段起始位置扩张比增大,喷管全弹道推力性能呈现先上升后下降的规律。在0~20 km内的典型工作高度内,扩张段长度与推力性能呈正相关,而可渗透段起始位置对喷管推力性能的影响规律则有所不同。在0~5 km内,起始位置越靠前,喷管推力性能越好,最优点的起始位置扩张比均为10;在7.5~12.5 km内,起始位置扩张比取值增大,喷管推力性能先增大后减小,最优点的起始位置扩张比从16.87增大到28.59;在15~20 km内,起始位置越靠后,喷管推力性能越好,最优点的起始位置扩张比均为30。对比发现,单一高度推力性能最优的可渗透喷管在5 km处补偿效果最好,相较于传统喷管推力性能提升36.06%。在0、20 km以外的其他工作高度,全弹道推力性能最优可渗透喷管均接近于单高度最优性能,为旋转式多档调节可渗透喷管的作动设计方案提供了参考。 展开更多
关键词 火箭发动机 可渗透喷管 响应面法 KRIGING模型 推力性能
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空间电推进技术概览——演化电推进(下)
7
作者 张天平 陈娟娟 张雪儿 《真空与低温》 2026年第1期108-119,共12页
在一百多年的发展历程中,种类繁多的各种空间电推进技术不断涌现。为了更好地展现空间电推进技术发展全貌,基于历届国际电推进会议(IEPC)论文及其他相关文献,全面梳理了迄今为止出现的各种空间电推进技术,按照经典电推进、演化电推进、... 在一百多年的发展历程中,种类繁多的各种空间电推进技术不断涌现。为了更好地展现空间电推进技术发展全貌,基于历届国际电推进会议(IEPC)论文及其他相关文献,全面梳理了迄今为止出现的各种空间电推进技术,按照经典电推进、演化电推进、新型电推进和非传统电推进等四种类别,分别从工作原理、历史渊源和发展现状等方面对88种电推进技术进行了简要介绍,包括经典电推进12种,演化电推进40种,新型电推进26种,非传统电推进10种。 展开更多
关键词 空间电推进 技术概览 经典电推进 新型电推进 演化电推进 非传统电推进
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空间绳网载荷非理想抓捕概率分析
8
作者 齐浩杰 竺伟梁 +3 位作者 郭甲 何举 庞兆君 杜忠华 《宇航学报》 北大核心 2026年第1期210-221,共12页
针对空间绳网发射过程中存在的随机扰动误差问题,开展系统研究以分析各随机误差对目标抓捕的影响。通过建立随机扰动误差的随机过程模型及误差分布模型,量化误差特性;提出空间绳网抓捕成功的判据标准,并结合蒙特卡洛方法构建误差叠加条... 针对空间绳网发射过程中存在的随机扰动误差问题,开展系统研究以分析各随机误差对目标抓捕的影响。通过建立随机扰动误差的随机过程模型及误差分布模型,量化误差特性;提出空间绳网抓捕成功的判据标准,并结合蒙特卡洛方法构建误差叠加条件下的抓捕概率模型;针对方形绳网特性,分析其最佳抓捕距离范围。数值仿真结果显示,发射随机扰动误差会导致网面中心点偏移及绳网展开率降低;理想工况下抓捕距离范围更广,而误差叠加作用下最佳抓捕范围显著缩减,直接影响绳网抓捕能力与范围。所建立的误差分布模型与抓捕概率模型为绳网发射参数优化及设计提供了关键理论支撑,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 空间绳网 发射随机扰动 抓捕概率 蒙特卡洛方法
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基于改进YOLOv11n的液体火箭发动机地面测试异常火焰检测
9
作者 任勇峰 姜力玮 《测试技术学报》 2026年第1期26-33,共8页
液体火箭发动机作为航天运载器的核心动力装置,其地面测试中出现的异常火焰是结构性失效甚至灾难性事故的关键早期征兆。此类故障发展迅速且破坏性大,所以准确、迅速识别故障火焰非常重要。为此提出了一种基于优化YOLOv11n的火焰识别算... 液体火箭发动机作为航天运载器的核心动力装置,其地面测试中出现的异常火焰是结构性失效甚至灾难性事故的关键早期征兆。此类故障发展迅速且破坏性大,所以准确、迅速识别故障火焰非常重要。为此提出了一种基于优化YOLOv11n的火焰识别算法。首先,在C3k2模块中引入可变形卷积DCNv4,并添加到YOLOv11n骨干网络中,增强模型对复杂几何形状和尺度变化的感知;其次,引入DySample上采样替代邻近插值上采样,减少上采样过程中的特征信息丢失,从而提升模型对小目标的识别能力;最后,将CIoU Loss替换为Focal-EIoU损失函数,提高收敛速度和回归精度。实验结果表明,优化后算法的检测效果有了明显提升,平均检测精度达到了91.8%,较基准模型YOLOv11n提升2.4百分点,在参数量仅增加25%的代价下,实现了检测精度和模型复杂度的平衡。 展开更多
关键词 YOLOv11n 目标检测 算法改进 故障识别 动态采样
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双级阳极层霍尔推力器热优化分析
10
作者 陈兴锴 刘超 +10 位作者 郭宁 高俊 王尚民 李沛 孙明明 杨俊泰 何非 成荣 赵臻 王聪 包振廷 《真空科学与技术学报》 北大核心 2026年第2期110-119,共10页
双级阳极层霍尔推力器的阳极与磁路过热问题,是制约该类型推力器广泛应用和功率密度提升的重要因素,研究采用有限元分析结合热平衡实验的方法,建立了较高可信度的热特性仿真模型。在推力器1.1 kW工况工作时,温度模拟值与实测值非常接近,... 双级阳极层霍尔推力器的阳极与磁路过热问题,是制约该类型推力器广泛应用和功率密度提升的重要因素,研究采用有限元分析结合热平衡实验的方法,建立了较高可信度的热特性仿真模型。在推力器1.1 kW工况工作时,温度模拟值与实测值非常接近,4个测温点平均误差为4.71%。并且在此模型的基础上,采用内绕线柱内填充热管,外壳阳极绝缘陶瓷填充等多种技术方案组合对推力器进行热设计优化后,推力器在2.15 kW工况工作时,零部件的温度降低至合理区间,优化后,该推力器功率密度提升95%。仿真结果可以为提升霍尔推力器出口功率密度提供指导,并对同类型推力器提供热特性分析数值方法。 展开更多
关键词 双级阳极层霍尔推力器 热特性 热设计优化 有限元分析
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采用欧拉-拉格朗日方法的针栓推力室燃烧性能数值仿真
11
作者 余航 刘赟聪 +4 位作者 孙五川 黄佐华 李龙飞 卞香港 张英佳 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期171-179,共9页
针对带有边区液膜冷却的针栓式喷注器火箭发动机“效率-冷却”的固有矛盾,以甲基肼/四氧化二氮(MMH/NTO)针栓发动机为研究对象,采用k-ωSST湍流模型、欧拉-拉格朗日方法及涡耗散概念模型耦合多步化学反应机理,开展了推力室燃烧过程三维... 针对带有边区液膜冷却的针栓式喷注器火箭发动机“效率-冷却”的固有矛盾,以甲基肼/四氧化二氮(MMH/NTO)针栓发动机为研究对象,采用k-ωSST湍流模型、欧拉-拉格朗日方法及涡耗散概念模型耦合多步化学反应机理,开展了推力室燃烧过程三维数值仿真研究,系统剖析了边路冷却比例和动量比对推力室性能的影响机制。研究结果表明:双排孔针栓喷注器的射流雾化结构呈现3个锥角的典型特征,燃烧高度依赖雾化掺混效果;随冷却比例增加,壁面温度显著降低,当冷却比例超过27%时,推进剂混合比偏离最佳值,推力室室压降低。综合考虑壁面温度安全性与推力室性能,边路冷却比例最优区间为20%~27%;动量比对推力室流场分布和燃烧效率影响显著,存在最佳动量比区间,偏离该区间均导致掺混效果不佳,进而使得推力室性能下降,双排孔针栓喷注器的建议动量比区间为2.10~3.06。该研究为MMH/NTO双组元针栓喷注推力室设计优化提供重要依据,为实现针栓发动机高效、安全运行提供工程指导,也为同类型姿轨控发动机性能优化提供设计参考。 展开更多
关键词 姿轨控发动机 针栓式喷注器 甲基肼/四氧化二氮 三维数值仿真
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10 cm考夫曼离子推力器放电室锥段结构特性分析及优化
12
作者 高梓涵 康会峰 +2 位作者 周兰英 鹿畅 夏广庆 《推进技术》 北大核心 2026年第2期306-316,共11页
基于提升10 cm考夫曼离子推力器性能的需求,对不同锥-柱角放电室内的磁场分布、等离子体密度以及原初电子的运动轨迹进行分析与优化。结果表明:60°及更小角度的锥段结构可以在放电室内形成良好的50 Gs包络面;45°的锥段结构在... 基于提升10 cm考夫曼离子推力器性能的需求,对不同锥-柱角放电室内的磁场分布、等离子体密度以及原初电子的运动轨迹进行分析与优化。结果表明:60°及更小角度的锥段结构可以在放电室内形成良好的50 Gs包络面;45°的锥段结构在放电室内主电离区的等离子体密度可以达到7.08×10^(18) m^(-3),且原初电子在放电室内的初次扩散覆盖率可以达到40%,相同时长阳极的损失量为36.8%,相对其他锥-柱角放电室损失量减少10%~20%。由于锥段结构的变化,放电室内底部和锥段附近的磁场分布产生变化,原初电子在磁场约束下的扩散效果以及损失情况发生变化,进而影响放电室内的等离子体分布,最终确定45°的锥段结构更为合适。 展开更多
关键词 离子推力器 放电室 锥-柱角 磁场分布 等离子体 电子轨迹
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液体火箭注气式蓄压器流动阻尼理论模型
13
作者 史童 何允钦 +2 位作者 梁国柱 潘辉 朱平平 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第1期214-222,共9页
运载火箭纵向振动稳定性分析过程中需要进行增压输送系统的管道动力学分析。蓄压器流动阻尼计算方法直接影响输送系统动力学分析的准确性。目前,常用方法忽略了推进剂供应主管内流体流动的影响,采用孔板流动模型分析蓄压器流动阻尼,但... 运载火箭纵向振动稳定性分析过程中需要进行增压输送系统的管道动力学分析。蓄压器流动阻尼计算方法直接影响输送系统动力学分析的准确性。目前,常用方法忽略了推进剂供应主管内流体流动的影响,采用孔板流动模型分析蓄压器流动阻尼,但存在较大偏差。基于此,引入连通孔流动模型,推导考虑推进剂供应主管内流体垂直流动影响的蓄压器非线性阻尼理论计算式;针对某蓄压器通过稳态数值仿真进行验证。结果表明:所提方法能够显著提高预测精度,对不同工况预测偏差在10%以内,而基于孔板流动模型的预测结果偏差超过30%。在此基础上进一步推导准稳态条件下的蓄压器线性阻尼理论计算式,并绘制线性阻尼曲线,发现蓄压器线性阻尼有最小值,其大小与连通孔总通流面积和主管内推进剂流速相关。 展开更多
关键词 液体火箭 增压输送系统 注气式蓄压器 流动阻尼 连通孔
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毛细管放电型脉冲等离子体推力器烧蚀过程仿真研究
14
作者 任思羽 贾晴晴 +6 位作者 李林 靳丽云 周珂辉 曹加倍 孙安邦 丁卫东 王亚楠 《推进技术》 北大核心 2026年第1期333-344,共12页
毛细管放电型脉冲等离子体推力器有望支持编队飞行和实现空间展开结构支撑的精确控制,展现出重要的应用价值。本文建立了动力学烧蚀模型和磁流体动力学模型,分析放电腔内温度等关键参数的变化,揭示烧蚀过程和推力产生过程能量损耗机制... 毛细管放电型脉冲等离子体推力器有望支持编队飞行和实现空间展开结构支撑的精确控制,展现出重要的应用价值。本文建立了动力学烧蚀模型和磁流体动力学模型,分析放电腔内温度等关键参数的变化,揭示烧蚀过程和推力产生过程能量损耗机制。仿真结果表明,放电电流和管壁温度是影响烧蚀过程和等离子体参数的关键因素,烧蚀速率以700 K为转折点,在不同管壁温度区间内变化显著。烧蚀过程存在负反馈抑制、过渡和正反馈加速三个阶段。阴极喷口侧等离子体速度峰值受腔体内压强和等离子体温度的共同影响,且与放电电流波形同相位。 展开更多
关键词 脉冲等离子体推力器 毛细管放电型 烧蚀模型 磁流体动力学模型 数值仿真
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基于自适应超螺旋滑模控制器的喉栓式固体火箭发动机压强控制方法
15
作者 边政 朱铭 +4 位作者 王文泽 袁泽建 薛海峰 李映坤 陈雄 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期65-73,共9页
喉栓式固体火箭发动机压强控制系统具有很强的时变性及非线性,在运行过程中存在的多种干扰易对系统性能调节产生消极影响。为解决上述问题,首先,根据零维内弹道方程推导出压强与喉栓位移之间的数学关系,并结合电机模型推导出系统的传递... 喉栓式固体火箭发动机压强控制系统具有很强的时变性及非线性,在运行过程中存在的多种干扰易对系统性能调节产生消极影响。为解决上述问题,首先,根据零维内弹道方程推导出压强与喉栓位移之间的数学关系,并结合电机模型推导出系统的传递函数;其次,结合自适应控制和滑模控制设计了一种自适应超螺旋滑模控制器(ASTSMC)以减小系统误差、提高其抗干扰性能,并通过李雅普诺夫函数证明了其稳定性;最后,对ASTSMC进行了多方面的仿真研究。结果表明:ASTSMC的响应速度相较于PID控制器和超螺旋滑模控制器(STSMC)分别提高了464.6%和146.2%,并且无超调量;在抗干扰性方面,其控制误差相对于PID控制器和STSMC控制器分别减小82.4%和66.7%。 展开更多
关键词 喉栓 固体火箭发动机 压强控制 非线性控制 自适应超螺旋滑模控制器
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磁场对射频等离子体电离与空间分布特性的影响研究
16
作者 朱骁宇 张宇 +3 位作者 郑鹏 钟宇轩 吴建军 王墨戈 《推进技术》 北大核心 2026年第2期293-305,共13页
射频等离子体推力器利用射频天线电离气体产生等离子体,是一种无电极式等离子体推力器,被认为是超低轨道吸气式电推进的优选推力器方案。等离子体的电离和空间分布特性直接影响推力器的性能和工作稳定性,在射频等离子体推力器的放电腔... 射频等离子体推力器利用射频天线电离气体产生等离子体,是一种无电极式等离子体推力器,被认为是超低轨道吸气式电推进的优选推力器方案。等离子体的电离和空间分布特性直接影响推力器的性能和工作稳定性,在射频等离子体推力器的放电腔和喷管处分别施加磁场,结合朗缪尔探针、马赫探针等测量手段,实验测量了不同射频功率、气体种类和流量条件下的等离子体参数,分析了磁场对等离子体放电与空间分布特性的影响规律。结果表明,放电腔磁场能够增强等离子体的电离并对等离子体具有约束作用,出口截面等离子体速度由“V”型分布转变为“W”型分布,平均马赫数降低约46%。喷管磁场同样对等离子体具有明显的约束作用,出口截面电子密度分布由“V”型分布转变为“Λ”型分布,边缘平均马赫数降低约7.6%,中心马赫数升高约4.7%。磁场对于等离子体的运动和分布具有一定的聚集效应。 展开更多
关键词 等离子体推力器 射频等离子体 朗缪尔探针 马赫探针 磁喷嘴
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复杂激励下涡轮泵转子系统振动特性
17
作者 杨宝锋 蒋建园 +1 位作者 金路 许开富 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期86-94,共9页
大推力火箭发动机涡轮泵转子的突出特点是转速高、激振源复杂,这对转子系统振动响应定量预测造成巨大困难。为获得复杂激励下涡轮转子系统振动特性,建立了非线性密封力模型,提出了考虑不平衡激励、叶轮流体激励以及密封力激励的涡轮泵... 大推力火箭发动机涡轮泵转子的突出特点是转速高、激振源复杂,这对转子系统振动响应定量预测造成巨大困难。为获得复杂激励下涡轮转子系统振动特性,建立了非线性密封力模型,提出了考虑不平衡激励、叶轮流体激励以及密封力激励的涡轮泵转子系统振动响应计算方法,获得了转子系统振动位移主频及幅值,利用发动机试车结果进行了验证。结果表明:所建立的计算方法能够准确预测转子系统振动响应,主频幅值预测误差小于15%;高压间隙密封的存在能够显著降低转子系统振动响应,实际分析时密封耦合作用不能被忽略;密封间隙以及长度对转子系统振动特性影响显著,随着间隙的减小以及长度的增加,转子振动位移幅值显著降低,该影响作用是由密封引入的刚度与阻尼效应共同导致,其中密封阻尼起主导作用。 展开更多
关键词 大推力火箭发动机 涡轮泵 流体激励 密封耦合 转子振动
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差动活塞贮箱密封设计及试验验证
18
作者 李本强 杨晓东 +2 位作者 马松涛 郝方楠 李东升 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期135-144,共10页
差动活塞贮箱是一种可实现自增压功能的活塞式贮箱,其密封技术是差动活塞贮箱的一项技术难点。为获得可靠差动活塞贮箱用密封结构,本文完成了以下研究工作:开展了密封研制工作,通过试验对比4种应用最广泛的密封结构,确定了星形圈密封结... 差动活塞贮箱是一种可实现自增压功能的活塞式贮箱,其密封技术是差动活塞贮箱的一项技术难点。为获得可靠差动活塞贮箱用密封结构,本文完成了以下研究工作:开展了密封研制工作,通过试验对比4种应用最广泛的密封结构,确定了星形圈密封结构更适应差动活塞贮箱的密封;开展材料相容性研究,确定了与贮存介质肼-70一级相容的乙丙橡胶为星形圈的材料;对星形圈密封设计结构进行仿真,分析其密封性能;开展了密封边界条件试验验证,验证压缩率最小至9.83%,最大至25.27%,试验表明在整个压缩率范围内(9.83%~25.27%)密封可靠,启动压力符合要求,成功研制满足差动活塞贮箱密封技术要求的密封方案。 展开更多
关键词 差动活塞贮箱 密封结构 星形圈 橡胶
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涡轮泵深冷介质机械密封相变特性分析与槽型结构优化
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作者 陈凯放 李双喜 +3 位作者 毕恩哲 张江腾 黄泽盛 佟海滨 《推进技术》 北大核心 2026年第1期321-332,共12页
为提高航天深冷介质推进器涡轮泵的密封性能,针对非接触式机械密封端面介质易相变问题和高服役性能等要求,基于充分考虑温压作用的修正Reynolds方程,建立了流固热耦合的相变模型,以密封的最大开启力、最小泄漏量、最大刚度和最大液相体... 为提高航天深冷介质推进器涡轮泵的密封性能,针对非接触式机械密封端面介质易相变问题和高服役性能等要求,基于充分考虑温压作用的修正Reynolds方程,建立了流固热耦合的相变模型,以密封的最大开启力、最小泄漏量、最大刚度和最大液相体积率为优化目标,建立总体期望函数,对端面浅槽结构参数进行基于响应面法的多目标优化分析,并结合试验验证了模型的准确性。研究结果表明:液氢介质在密封端面内的相变程度显著,密度由入口68.9 kg/m^(3)降至出口0.19 kg/m^(3),端面槽型结构影响着介质液相体积率的大小和密封性能的优劣;得到了密封端面浅槽结构的最优参数组合为槽数12,槽深6μm,螺旋角14°,槽宽比0.66,槽坝比0.4,较优化前泄漏率降低10.69%,液相体积率升高11.18%,开启力提升0.58%,刚度提升6.89%。 展开更多
关键词 非接触式机械密封 深冷介质 相变特性 多目标优化 密封性能 动压槽
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氢涡轮进气壳体焊缝结构振动疲劳寿命评估
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作者 高为建 刘士杰 +3 位作者 郭健 李振凯 韩帅 易敏 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期95-104,共10页
液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝结构在振动载荷作用下存在疲劳失效风险,建立基于振动响应特性的焊缝结构疲劳寿命评估方法具有重要的工程应用价值。基于有限元分析软件ABAQUS/FE-SAFE,研究了氢涡轮进气壳体在随机振动工况下的动力学... 液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝结构在振动载荷作用下存在疲劳失效风险,建立基于振动响应特性的焊缝结构疲劳寿命评估方法具有重要的工程应用价值。基于有限元分析软件ABAQUS/FE-SAFE,研究了氢涡轮进气壳体在随机振动工况下的动力学特性,提出了一种评估其焊缝结构振动疲劳寿命的方法,揭示了边界条件对振动疲劳寿命的影响。首先,对氢涡轮进气壳体进行模态分析和频率响应分析,获得模态参数和传递函数;然后,采用Goodman修正法,将平板状焊缝试样的疲劳数据(S-N曲线)进行零均值应力修正;最后,分别使用Dirlik、Steinberg和Bendat方法计算应力幅值的概率密度分布,并结合随机振动理论,建立焊缝振动疲劳寿命预测模型。研究结果表明:依赖于不同的评估方法和边界条件,焊缝结构的振动疲劳寿命约为1200~1900 s。该评估方法为液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝的随机振动疲劳寿命设计提供了理论与技术支撑。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 氢涡轮进气壳体 焊缝结构 疲劳寿命 随机振动
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