贮箱
- 航天器贮箱在狭小空间内的安装方法与应用
076）0 引言贮箱广泛应用于航天产品，主要用于液体介质的贮存和供应使用，在航天产品的发射过程中承受着巨大的动静载荷。贮箱均为大型薄壁回转结构，具有大尺寸、弱刚度等特征，同时在装配过程中过约束装夹和焊接变形的耦合作用导致大型薄壁贮箱制造偏差难以精准预测[1]，因此贮箱安装到箭体内部，尤其是狭小空间的过程存在一定的难度。针对贮箱结构形式的不同，国内外提出了多种贮箱安装方案，并成功用于航天型号贮箱安装过程中。例如中国运载火箭研究院专利“一种双导轨贮箱安装装置及
装备制造技术 2023年5期2023-07-26
- 基于增材制造的微纳卫星微推力器贮箱设计与测试
进系统主要由高压贮箱、阀门组件、传感器、喷口等组成,其中高压贮箱作为推进剂存储配件,要求其具有强度高、质量轻、泄露率低等特点。传统推进剂贮箱加工一般通过挤压成型的方式,加工出贮箱组件,再将其焊接,该方式加工工艺复杂、成本高、研制周期长,不适用于低成本微纳卫星推进系统[6-9]。近年来,以PBF(粉末床熔融)和DED(定向能量沉积)为代表的两大类“传统”金属增材制造技术随着工艺的成熟、自动化程度的提高,进入爆发式的规模化应用阶段。新工艺以颠覆性的方式革新传统
机械设计与研究 2023年2期2023-07-25
- 基于静态压降法量化表征某型贮箱气密性方法研究
降法量化表征某型贮箱气密性方法研究刘波，严万洪，邵汉斌（63798部队，四川 西昌 615000）弥补运载火箭靶场测试中仅采用静态压降法定性判定贮箱气密性的不足，进一步提高贮箱气检结果的可信度。提出基于静态压降法量化表征某型贮箱气密性的方法。首先，依据气体理想状态方程，得出基于静态压降法表征贮箱气密性的量化方法，并对计算结果进行验证。其次，综合考虑箱压变化、温度、大气压力、稳压时间和测量时间等影响因素，对上述量化方法进行修正，得到基于静态压降法表征某型贮箱
装备环境工程 2023年6期2023-07-07
- “超重-星舰”不锈钢贮箱的应用
芯一级B7不锈钢贮箱变形，合计3处出现失稳，形成凹坑。“超重－星舰”的设计目标是实现星际运输的重复使用，如果每次补给燃料或飞行时，都会使其箭体发生不可预测的变形，造成无法多次复用，安全性无法保证。根据“超重－星舰”的加注和泄出情况，本文对其不锈钢贮箱的应用和设计进行了分析。一、“超重－星舰”简介2019年，SpaceX开始快速迭代改进“超重－星舰”，坚持小步快跑的方式，旨在最终将人类送上火星、月球、其他深空目的地和地球周围的点对点旅行。以近地轨道的运载能力
军民两用技术与产品 2023年5期2023-07-03
- 致密化液甲烷/液氧作为推进燃料性能评价分析
更加严重。 箭上贮箱是一个带有上下封头的柱状结构,所以贮箱可以等效为一个外层包覆聚氨酯泡沫绝热发泡层材料的圆柱体结构。贮箱内部流体侧的漏热,可以看做是有限空间内的自然对流,而流体侧的热阻相对于绝热层的绝热热阻和贮箱外部空气侧的对流热阻,是可以忽略不计的,故可以直接将流体的温度看做贮箱的内壁面温度。通过贮箱的热流密度可以表示为:式中:λ为绝热泡沫层的导热系数,W/(m·K);H为贮箱高度,m;Tw为贮箱外壁面温度,K;Tin为贮箱内部温度,K;Tair为环境
低温工程 2022年2期2022-08-31
- Cassini贮箱防晃设计*
].所以如何通过贮箱结构设计的方法来抑制液体晃动显得尤为重要.贮箱防晃的结构多种多样，包含隔板法、浮板法、隔膜法、泡沫法等多种结构[2].从上世纪60年代起，国内外大量学者开始利用实验的方法对贮箱防晃展开了研究，并得到了一系列研究结果[3-6].然而，实验方法对人力物力要求较高，且诸多实验条件环境较为苛刻.随着计算科学的发展，诸多数值算法相继提出，并被应用于液体晃动领域.Cho J R和Lee H W[7]用有限单元法分析了二维平面中含隔板储液箱内的液体晃
动力学与控制学报 2022年1期2022-08-24
- 液氧贮箱增压稳压控制系统研究
昊伟学术研究液氧贮箱增压稳压控制系统研究徐勤贝 朱昊伟（北京航天试验技术研究所，北京 100074）根据某型号液体火箭发动机液氧输送管空化故障复现验证试验的要求，设计液氧贮箱增压稳压控制系统。采用VB编程语言设计上位机操作程序，实现控制算法逻辑判断，通过数据采集板卡与PLC交换指令，比较压力传感器采集的实际箱压与液氧贮箱箱压设定值，控制增压电磁阀与放气阀的开启和关闭，实现不同阶段液氧贮箱箱压稳定在设定的压力范围，满足火箭发动机液氧输送管压力、流量稳定的试验
自动化与信息工程 2022年3期2022-07-13
- 液氙加注过程中贮箱充填率影响因素分析*
是氙。目前，氙在贮箱中存储和加注的状态是气态或超临界态。如果使用液氙进行存储和加注，可以有效降低贮箱压力，降低贮箱材料的强度要求，进而降低贮箱质量，增加卫星推进剂的质量，延长卫星寿命。液氙加注可以采用无排气加注方式，系统简单、操作方便，能够避免因排气而造成推进剂浪费。关于液氙无排气加注的研究相对较少，更多研究的是液氮和液氢等低温工质以及天然气的无排气加注技术。Chato[1]认为，液体进入贮箱的温度和气液界面传热系数似乎是无排气加注最重要的影响因素，降低壁
空间科学学报 2022年3期2022-06-20
- 基于压力信号器控制的贮箱地面增压技术应用分析
言液体火箭推进剂贮箱在射前流程中要进行地面增压，以满足发动机点火启动时的初始压力要求。目前贮箱地面增压方式主要包括3种：手阀控制增压、基于压力传感器控制电磁阀增压和基于压力信号器控制电磁阀增压。手阀控制增压是通过地面配气台岗位人员操作增压供气手动截止阀给贮箱充气至要求值，该方式无法实现远程控制，目前主要应用于国内常规推进剂运载火箭；基于压力传感器控制贮箱增压是在地面配气台的贮箱测压气路上设置压力传感器器或直接利用箭上贮箱压力传感器采集贮箱压力数据，通过软件
宇航总体技术 2022年2期2022-04-14
- 我国首个3.35 m直径铝锂合金火箭贮箱诞生
直径铝锂合金火箭贮箱在火箭院诞生，经各环节试验检测合格且性能良好，初步具备工程应用条件。该贮箱采用了第三代高性能铝锂合金，与当前国际主流铝铜合金贮箱相比，强度提升30%左右，同等条件下结构减重15%以上。第三代铝锂合金贮箱的问世标志着我国已打通国际一流贮箱研制链路，运载火箭研制水平实现新跨越，铝锂合金贮箱研发技术在国际处于领先地位。目前我国运载火箭贮箱已形成7种直径、三代材料组成的10余种类型。
铝加工 2021年5期2021-12-02
- 基于专家系统理念的航天器特殊控温策略推理测试验证
”月球探测器推进贮箱的特殊控温策略设计过程，提出一种基于专家系统理念的推理测试验证方法，提前验证控温策略设计的正确性与严谨性，规避后续型号研制风险。1 推进贮箱温度要求及特殊控温策略设计对于航天器上广泛使用的双组元推进系统，除产品本身特性外，温度也是影响其工作性能的重要因素。比如对于推进贮箱，在轨热控设计时需要同时满足温度范围要求和不同贮箱之间的温差要求。对于常规的环绕轨道航天器，一般采用“隔热+控温”的热控设计理念，通过传统的加热器开关式控制就可以同时解
航天器环境工程 2021年5期2021-11-09
- 航天器弹性充液贮箱双向流固耦合响应特性数值分析
化工等。就航天器贮箱来说，其受力及振动环境复杂，微小的外激励可能会造成内部液体剧烈晃动，引起附加惯性质量分布和流-固耦合刚度改变，严重时会影响结构振动模态。特别是当储液容器结构很薄时，内部液体晃动可能与贮箱弹性模态耦合，产生不可预料和控制的振动，这对航天器的安全性和稳定性产生了极大影响。目前对液体晃动问题的研究也越来越受到研究者们重视。近几十年来，国内外学者对贮箱液体晃动问题已展开了深入的研究。Biswal等[1]在不同的圆环形阻尼板的尺寸、位置及数量情况
振动与冲击 2021年12期2021-06-30
- 载人登月航天器推进系统方案选择分析
利用增压气体进入贮箱直接将推进剂挤压到液体火箭发动机入口的输送系统，简称为挤压推进系统；另一类是利用涡轮泵将推进剂从贮箱抽出，通过泵将推进剂增压后输送到液体火箭发动机入口的输送系统，简称为泵压推进系统。2.2 挤压和泵压推进系统特点对比挤压和泵压推进系统的优缺点如表1所示，挤压推进系统因其简单可靠的突出特点，被传统空间航天器广泛采用。但随着空间探测任务的日益广泛，推进系统性能和质量在航天器中的比重和作用越来越大，同时泵压推进系统相关技术不断发展成熟，性能高
载人航天 2021年1期2021-04-14
- 光威复材助力我国首个大型复合材料液氧贮箱通过验证
直径复合材料液氧贮箱低温力学试验圆满完成。这是国内大型复合材料液氧贮箱首次应用国产碳纤维且通过工程应用量级的试验验证，标志着我国复合材料液氧贮箱已经初步具备工程应用能力，后续预计在我国新一代运载火箭上实现工程应用。占火箭结构重量60%以上的贮箱，堪称是火箭身上的“大块头”部件。贮箱越轻，意味着火箭可搭载的有效载荷越多，火箭的运载能力就越大，因此贮箱的重量一直让结构设计师们“斤斤计较”。近年，从传统的铝铜合金到高强的铝锂合金材料，贮箱结构材料的迭代不断助力火
高科技纤维与应用 2021年3期2021-04-04
- 天地往返运输系统可重复使用贮箱健康监测技术
地往返运输系统中贮箱的核心问题是其可重复使用性，贮箱的可重复使用性关键是如何减少飞行间隔中的安全检查次数，以充分降低发射系统的寿命周期成本。可重复使用贮箱是天地往返系统的最大部件之一，能否成功研制轻质、高强、可靠性高的可重复使用贮箱成为制约天地往返系统设计的关键因素之一。实现可重复使用贮箱高强度和高可靠性，有两种技术手段：(1)提供足够的坚固性、损伤容限及结构完整性，以避免其破坏。同时由于避免了贮箱预期使用寿命内的破坏，所以也就没有必要进行附加的安全检查；
沈阳航空航天大学学报 2021年1期2021-03-18
- 超大直径贮箱防晃板支撑结构设计与优化
晃结构是运载火箭贮箱的重要组成部分，对提高推进剂晃动阻尼、减小推进剂晃动幅度起到了至关重要的作用。在重型运载火箭超大直径推进剂贮箱结构设计、制造及验证技术研究[1]中，需同时开展贮箱箱内附件——轻质化防晃结构的研究。美国航天飞机推进剂贮箱采用隔板防晃，液氢贮箱的前后底和液氧贮箱的后底均为长宽比为1.33的椭球底，贮箱筒段采用正置正交网络加筋壳结构，过渡环采用分段拼焊外翻边结构。为满足轻质化要求，其外贮箱经历三次重大变更：标准外贮箱、轻型外贮箱、超轻外贮箱，
机械设计与制造工程 2020年11期2020-12-01
- 火箭上有“人孔”?
每一发火箭的贮箱上，都有一个大圆孔，名为“man hole（人孔）”。“人孔”是火箭上不可或缺的“交通要道”，可以供一线员工进出贮箱。火箭贮箱里面要安装各种仪器、电缆、支架、管路，箱体内部还要进行清理，在开展这些工作时，员工就要从“人孔”钻入贮箱内部。“人孔”为员工进出贮箱提供了便利，但由于贮箱箱底的面积“寸土寸金”，“人孔”的直径通常只有400毫米至500毫米，刚刚够一个身材匀称的成年人进出。双子里是什么？双子星是天空中距离非常近的一对恒星，这对恒星看上
百科探秘·航空航天 2020年11期2020-12-01
- 钛合金球形贮箱异常声发射信号分析
摘 针对钛合金贮箱制造检测工艺过程中经常发生的质量偏差，通过对球形钛合金贮箱两例异常声发射幅度、时间历程以及定位结果等进行综合分析。结果表明，声发射检测技术对贮箱制造工艺状态偏差具有很强的敏感性，声发射检测结果不仅能反映贮箱产品的强度质量，还能反映贮箱制造工艺状态的稳定性和偏差。0 引言材料或结构在应力作用下释放出弹性应力波的现象称为声发射。在液压验收试验过程中对容器整体进行实时声发射监测并评价声发射严重性级别，已经成为钛合金压力容器质量评价的重要规范之
宇航材料工艺 2020年5期2020-11-17
- 主结构与贮箱共承力航天器推进平台设计
能的重要突破口。贮箱布局是推进平台设计的关键因素之一[3]。国内外大型航天器推进平台构型主要包括贮箱串联或并联式中心承力筒构型、外承力筒构型、杆系构型、混合式构型和贮箱承力式构型等五大类。例如，以美国Centaur、Minotaur上面级[4]推进平台为代表，均采用与运载芯级相类似的贮箱承力式构型，泵压式推进贮箱既起到推进剂贮存的作用，又作为主结构直接参与推进平台传力；俄罗斯的Fregat上面级[5]采用的则是杆系构型， 8根主承力撑杆贯穿于泵压式球形贮箱
火箭推进 2020年4期2020-08-18
- 运载火箭贮箱多余物立式自动清理与检测技术研究
发动机系统，箭体贮箱为2219 铝合金材料，发动机液氧燃料入口对铝屑类多余物特别敏感，一旦有铝屑类多余物存在，不但可能堵塞管路或阀门，还有可能发生爆燃，这将直接影响火箭发射和飞行安全[2]。 为了保证型号产品质量安全，新一代运载火箭贮箱多余物控制需要比现役型号更为严格。多余物控制与清理一直是航天产品研制过程中的技术难点、风险点和薄弱环节。 国内外历史上众多航天飞行失败案例中，很多都是由于多余物引起并导致了巨大的损失。 因此，多余物是弹箭生产过程的重点控制内
载人航天 2020年3期2020-07-02
- 推进剂贮箱区间干涉时变可靠性分析方法
燕，段永胜推进剂贮箱作为贮存液体推进剂的大型薄壁结构，一旦发生泄漏将造成巨大的经济损失、环境破坏与人员伤亡，因此对推进剂贮箱的可靠性进行分析，对保证航天试验安全具有重大的现实意义。当火箭长期处于代发状态时，由于腐蚀、老化及外界随机载荷等因素的影响，推进剂贮箱的可靠性不再是传统模型下的单一数值，通常表现出时变特性。结构时变可靠性分析主要基于跨越率的方法［1-2］，但由于其复杂的积分运算，很难在工程实际中进行有效的应用。为提高跨越率的计算效率，Andrieu-
北京航空航天大学学报 2020年4期2020-06-01
- 浅谈贮箱材料的选择
076）0 引言贮箱是火箭完整的结构单元，其材料选择与贮箱的承载方式、推进剂种类和制造工艺发展水平密切相关。1 发展历史贮箱材料的发展经历了4 个阶段。自运载火箭诞生以来，国外推进剂贮箱的结构材料先后经历了第1 代铝镁合金（5086 和AMг6），第2 代铝铜合金（2014 和2219）和第3 代铝锂合金（1460 和2195），其特点是贮箱选用单一材料，发展趋势是材料的强度、模量越来越高，比重越来越轻；为了进一步减轻结构重量，采用金属与非金属相结合的方式
中国新技术新产品 2020年4期2020-05-05
- 双组元落压推进系统混合比控制方法
比，因此，氧、燃贮箱一般为等体积设计并加注等体积的氧化剂和燃料。在轨工作时由于推进系统受内外因素的影响，累积推进剂消耗总存在一定的偏差，剩余组分的推进剂将无法提供有效冲量，缩短卫星寿命，因此，混合比是双组元落压推进系统重点关注的技术指标。混合比控制技术一般包括开环控制和闭环控制两类[6]：开环控制通过管路或发动机前设置节流孔板调节各分支流阻偏差以控制混合比；闭环控制是通过在轨遥测反馈主动纠正混合比。相比而言，混合比开环控制简单、易行，但无法在轨主动调节，而
上海航天 2019年6期2019-12-30
- 我国首件5米直径共底结构贮箱下线
5米直径共底结构贮箱目前已成功下线。所谓共底贮箱是指外表看起来是一个贮箱，而内部通过特殊的共底结构将贮箱分成两个内腔，分别贮存不同的推进剂，相当于两个贮箱。这种结构能够有效减轻贮箱结构重量，增大容积，可够有效提高火箭运载能力。SATNET
卫星与网络 2019年5期2019-12-24
- 基于滚动环的贮箱吊运翻转工艺技术研究
文龙基于滚动环的贮箱吊运翻转工艺技术研究张 鑫 顾中华 王日杰 张中平 张 帅 张文龙（天津航天长征火箭制造有限公司，天津 300462）研究了采用滚动环对推进剂贮箱吊运和翻转的工艺技术方法，获得了采用滚动环对推进剂贮箱吊运和翻转的螺纹结构强度校核方法，利用有限元方法分析了吊运和翻转过程较为危险工况下滚动环以及产品连接部位的结构应力，验证了某型号产品的结构可靠性，为吊运翻转方案的实施奠定了基础。滚动环；推进剂贮箱；翻转1 引言在火箭燃料贮箱焊接完成后，大量
航天制造技术 2019年4期2019-09-09
- 贮箱轻量化设计几何参数优化方法
6,北京)推进剂贮箱不仅用来贮存约占液体火箭起飞质量90%的推进剂,而且是火箭重要的承力构件[1]。贮箱的轻量化设计可以有效提高火箭的有效载荷运载能力,是发展重型火箭的关键技术之一,每减少1 kg火箭质量可节省约2万美元的发射成本[2]。目前,贮箱的轻量化设计主要体现在进行关于贮箱材料、制造技术及贮箱结构三方面的研究。贮箱材料与制造工艺的发展,可为贮箱设计带来巨大变革,具体应用包括:美国航天飞机使用了2195铝合金,轻质外贮箱质量减少了3 405 kg[3
西安交通大学学报 2019年7期2019-07-11
- 变壁厚金属膜片贮箱设计方法概述
0043)推进剂贮箱实现了推进系统对推进剂的管理和控制，系统工作时通过向贮箱气腔增压，使膜片变形并翻转将推进剂排出。对于当前贮箱的研制设计，在满足指标和功能要求的前提下，还应充分考虑工作环境影响如使用环境、贮存环境、力学环境等，降低环境因素对贮箱结构和性能的影响，并尽量采用加工性、装配性好的结构形式。本文介绍的贮箱设计方法适用于多数各项同性的塑性金属材料，如铝、钛等，同时对膜片的技术核心进行梳理，为贮箱研究提供一定参考。1 关键技术指标对于金属膜片贮箱，比
沈阳航空航天大学学报 2019年2期2019-05-16
- 火箭贮箱检验“三部曲”
装了多个胶囊状的贮箱。这些贮箱作为运载火箭的重要组成部分，主要功能是存贮液态燃料和氧化剂，为火箭推进提供动力。因此，安全可靠的贮箱是火箭成功发射的必要前提。那么，火箭贮箱出厂前需要经过几道检查流程呢？第一道检查是在火箭贮箱焊接完成后，对贮箱进行无损的X光焊接检验，目的是确保贮箱焊接成功，保证火箭贮箱质量的可靠性。由于火箭贮箱在焊接过程中容易出现各种缺陷，例如在焊缝凝固过程中受到空气影响产生气孔，或受到贮箱表面油污以及工人焊接时手上出现的油渍影响产生夹杂，结
军事文摘 2018年18期2018-12-14
- 火箭贮箱检验“三部曲”
装了多个胶囊状的贮箱。这些贮箱作为运载火箭的重要组成部分，主要功能是存贮液态燃料和氧化剂，为火箭推进提供动力。因此，安全可靠的贮箱是火箭成功发射的必要前提。那么，火箭贮箱出厂前需要经过几道检查流程呢？第一道检查是在火箭贮箱焊接完成后，对贮箱进行无损的X光焊接检验，目的是确保贮箱焊接成功，保证火箭贮箱质量的可靠性。由于火箭贮箱在焊接过程中容易出现各种缺陷，例如在焊缝凝固过程中受到空气影响产生气孔，或受到贮箱表面油污以及工人焊接时手上出现的油渍影响产生夹杂，结
军事文摘·科学少年 2018年9期2018-10-29
- 我国研制完成世界最大火箭贮箱瓜瓣
世界上最大的火箭贮箱瓜瓣。该瓜瓣直径达10 m级，强度提升10%，且成形精度达毫米级。研制团队创新性地采用“蠕变成形技术”，实现了瓜瓣的高性能精确成形。据介绍，10 m级贮箱瓜瓣成形技术的突破，为我国重型运载火箭10 m级贮箱原理样件的研制奠定了坚实基础，也为火箭结构轻质化作出突出贡献。未来，该技术可推广应用于其他型号结构件的研制生产。
军民两用技术与产品 2018年13期2018-08-02
- NO自增压贮箱的动态供应特性
统质量。在自增压贮箱持续工作时，贮箱内的N2O会发生较复杂的相变换热过程，对贮箱的温度和压力产生影响，因此准确模拟N2O在工作状态下自增压贮箱内压强、温度等参数的变化成为预测其发动机性能的一个关键因素。国内外已有不少学者在这方面开展了研究工作，Whitmore等人建立了N2O自增压供应系统的工程模型，通过使用熵及混合物中的气体分数作变量，模拟了N2O贮箱的排气过程[4]；Zilliac和Karabeyoglu在2005年基于实际流体状态方程和非平衡热力学过
火箭推进 2018年3期2018-07-12
- 某发动机并联贮箱排放均衡性研究
动机系统配套两台贮箱供应推进剂，两台贮箱采用并联方式布局，接入环形管路将推进剂分配至各推力装置，贮箱与推力装置布局结构如图1所示。系统工作时，两贮箱推进剂供应流量不会完全一致，导致贮箱内推进剂排放不均衡，严重时其中一台贮箱推进剂耗尽而另一台贮箱剩余大量推进剂，会影响系统工作性能和可靠性，同时引起飞行器质心偏移，影响控制精度。经梳理，发动机管路流阻特性(连接贮箱与环管管路流阻大小及偏差)、推力装置工作特性(如推力装置喷注压降、床流阻、分解效率的各异性)、发动
火箭推进 2018年3期2018-07-12
- 应力线性化原理在推进剂贮箱壳体优化设计中的应用
0 引 言推进剂贮箱是空间飞行器推进系统贮存和管理推进剂的主要部件，推进系统工作时通过增压气体的作用将推进剂输送至管路和发动机入口，完成推进剂的输送供应。推进剂贮箱的几何尺寸、结构重量在推进系统中占比较大，是影响推进系统结构布局的重要因素。推进剂贮箱受到空间布局尺寸、推进剂加注量、结构质量等约束条件的限制，高装填效率、结构可靠、轻质化是设计的主要目标。推进剂贮箱是一种压力容器，常规的设计方法是规则设计[1]，该设计方法基于弹性失效准则，结合经典力学理论和经
导弹与航天运载技术 2018年2期2018-05-17
- 火箭院研制成功世界最大火箭贮箱瓜瓣
世界上最大的火箭贮箱瓜瓣。该瓜瓣直径达10米级，强度提升10%，且成形精度达毫米级。瓜瓣是火箭贮箱的重要结构件，其成形精度和性能直接影响贮箱结构的装配焊接质量和火箭的结构效率。据该项目研制人员介绍，美国土星5号运载火箭贮箱的瓜瓣直径也达10米级，但其每一块瓜瓣均为拼焊而成，而火箭院研制的10米级贮箱瓜瓣一次成形，是目前世界上最大的单体火箭贮箱瓜瓣。
卫星与网络 2018年7期2018-03-03
- SLS探索上面级完成初步设计评审
制造，EUS液氢贮箱将利用芯级的焊接工装，而液氧贮箱将采用新型焊接工装。完成制造后，该上面级的结构试验件将在NASA马歇尔航天飞行中心进行鉴定试验，以确保发射时可以承受巨大的压力。而飞行试验件将运往斯坦尼斯航天中心进行点火试车，为2021年的发射做准备。从第一次载人任务开始，SLS将采用探索上面级。探索上面级采用4台RL 10-C-3发动机，液氢贮箱直径8.4m、液氧贮箱直径5.5m。上面级与猎户座飞船采用新型通用适配器连接，具备携带大型有效载荷的能力。（
航天制造技术 2017年1期2017-12-15
- 空间用贮箱流固耦合动力特性分析
0094）空间用贮箱流固耦合动力特性分析姚 灿1，2，朱洪来1，2，林星荣1，2（1.北京控制工程研究所，北京 100094；2.北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心，北京 100094）针对薄壁贮箱的流固耦合问题，在理论分析基础上，采用有限元数值方法进行贮箱在充液不加压和充液加压两种工况下的模态分析，得到流固耦合下贮箱的含阻尼非线性固有频率等动力学参数。最终，总结和分析流固耦合动力学分析结果，给出了贮箱在设计和使用过程中需要关注的两点：一是振型基本
载人航天 2017年6期2017-12-05
- 复杂异形贮箱成形工艺分析
要： 某复杂异形贮箱是非规则外形，其为椭圆锥形结构，采用相应先进结构。其异形结构不能通过普通工艺来加工，通过对相应的先进工艺分析，对结构进行拆分成不同零件，然后再拼焊成形，解决了复杂异形贮箱的工艺问题。Abstract： A complex special-shaped tank is an irregular shape： elliptical cone structure， which should use the corresponding adva
价值工程 2017年33期2017-12-01
- 用于深空探测的大承载高燃重比薄壁贮箱一体化结构设计
承载高燃重比薄壁贮箱一体化结构设计李彦之1,2，陈昌亚1,2，黄 帆1,2(1.上海市深空探测技术重点实验室,上海 201109； 2.上海卫星工程研究所,上海 201109)针对某空间科学探测器采用木星借力方式进入太阳极轨，若采用CZ-5运载火箭与上面级组合发射，探测器允许质量无法满足有效载荷需求的情况，为确保探测器质量可达1 350 kg，创新提出大承载高燃重比薄壁贮箱一体化结构设计。先确定贮箱构型为6只球形贮箱焊接形成六边形整体。再通过分析承力杆内倾
上海航天 2017年5期2017-11-04
- 带搅拌器ZBO低温贮箱长期在轨存储非稳态分析
搅拌器ZBO低温贮箱长期在轨存储非稳态分析冶文莲，马如林，王丽红，张安 （兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室，兰州730000）针对带搅拌器ZBO低温贮箱在轨工作过程，采用计算流体动力学软件FLUENT对液氢贮箱进行非稳态模拟分析，获得了贮箱内流体的两相流特性以及压力变化规律。低温贮箱的物理模型为贮箱顶部和底部为椭球形，中间为柱段，贮箱顶部换热器连接低温热管，底部采用喷射泵装置。计算结果表明，随着贮箱外部热量的不断导入，贮箱底部和顶部都出现了
真空与低温 2016年4期2016-09-13
- 轨道转移飞行器动力系统方案选择分析
分别建立两种系统贮箱、气瓶、发动机等组件的质量预估模型；最后以某空间碎片主动清除飞行器为例，分析了两种动力系统的总质量随总冲的变化规律，为飞行器动力系统的方案选择提供设计依据。轨道转移飞行器；动力系统；挤压式系统；泵压式系统0 引 言动力系统作为空间轨道转移飞行器的重要分系统之一，占据了飞行器较大部分质量。因此，提高动力系统的性能，降低系统质量对于提高有效载荷质量，从而提高整个飞行任务的效费比具有重要意义[1]。虽当前对反物质推进、核推进、微波推进、激光推
导弹与航天运载技术 2016年2期2016-06-05
- 液体火箭液氧贮箱增压与结构耦合分析
8）液体火箭液氧贮箱增压与结构耦合分析牛振祺1，陈海鹏1，褚洪杰2，黄 辉1，汤 波1（1. 北京宇航系统工程研究所，北京，100076；2. 中国航天科技集团公司，北京，100048）一部分增压气体带入的能量通过与壁面热交换传递给贮箱壁面，传热过程快慢与增压气体流场和贮箱结构密切相关，而贮箱增压计算与结构设计分开进行，造成设计过程繁琐且周期较长，因此贮箱增压与结构耦合分析对于贮箱的设计具有重要意义。从现有文献来看，研究人员主要采用零维整体模型与一维分层模
导弹与航天运载技术 2016年6期2016-06-01
- 大容量推进剂贮箱液体晃动性能试验*
0)大容量推进剂贮箱液体晃动性能试验*胡 齐1，2，李 永1，2，姚 灿1，2，刘锦涛1，2(1.北京控制工程研究所，北京100190; 2.北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心，北京100190)对某种内带推进剂管理装置(PMD)的大容量推进剂贮箱内液体晃动性能进行试验.开展不同充液比工况下空壳贮箱液体晃动试验，分析比较晃动试验结果与采用等效动力学模型的液体晃动理论计算结果，两者结果一致吻合，试验系统可靠性和理论模型的正确性得到良好验证.然后开展了
空间控制技术与应用 2016年3期2016-04-10
- 一种板式贮箱在轨加注过程流体分布的数值模拟*
190)一种板式贮箱在轨加注过程流体分布的数值模拟*陈 磊，李 永，刘锦涛，李 文，唐 飞(北京控制工程研究所，北京100190)在轨加注的主要任务是实现推进剂的在轨管理与传输，其中推进剂的在轨管理是通过板式贮箱实现的.空间环境下板式贮箱内液体定位和重复补加技术是在轨加注的关键技术，决定了在轨加注任务的成败.为了确保板式贮箱对流体的在轨管理性能，需要开展大量的仿真与试验研究.以在轨加注技术中叶片式板式贮箱进行研究，采用VOF(volume of fluid
空间控制技术与应用 2016年5期2016-04-08
- 表面张力贮箱电子束焊接工艺研究
0 引言表面张力贮箱是利用液体推进剂表面张力作用以实现在微重力状态下对推进剂进行管理、输运的一种贮箱，该贮箱无运动部件，全金属焊接结构，与推进剂相容，可实现轨姿控液体火箭发动机在轨长寿命运行[1-2]，广泛应用于卫星推进系统，可完成卫星变轨、轨道修正、姿态保持等功能[3]。随着卫星技术的迅猛发展，卫星结构、尺寸、容量日趋大型化、柔性化、复杂化和长寿命化，为此需要携带更多推进剂、高可靠、超轻型表面张力贮箱姿轨控液体火箭发动机[4-5]。超轻型大直径表面张力贮
火箭推进 2015年5期2015-12-16
- 基于SPH方法的弹性体贮箱内液体晃动特性分析
PH）求解器分析贮箱液体晃动.通过理论解验证SPH算法分析液体晃动的可行性；考察贮箱模型分别为弹性体和刚体时的压力变化，可知刚体贮箱的峰值压力比弹性体的大且其峰值出现更早；考虑贮箱为弹性体，研究在各因素下充液贮箱的晃动特性，包括充液量、晃动转角、液体材料属性和周期等.当贮箱充液量为2/3左右时，贮箱受液体晃动影响最明显；随着晃动转角的增大或周期减小，贮箱结构变形显著增大；液体材料属性对贮箱的影响有限.关键词：贮箱； 弹性体； 液体晃动； 流固耦合； 光滑粒
计算机辅助工程 2015年2期2015-05-11
- 基于壳单元的火箭推进剂贮箱容积计算算法
火箭大直径推进剂贮箱在不同工况下的整体容积变化和液面以下推进剂的体积，提出一种基于壳单元的贮箱容积计算算法，并利用Abaqus脚本语言Python编制相应的程序.通过该算法可以较方便地得到贮箱变形前后的整体容积和液面以下的容积.对比半球形封头贮箱未变形时容积和贮箱在温度与压强载荷作用下容积的解析解和数值解，发现在常规单元尺度下该算法的计算误差在0.1%以下，表明该算法的计算精度较高.关键词： 火箭； 贮箱； 容积计算； 壳单元； 变形中图分类号： V421
计算机辅助工程 2014年5期2014-10-30
- 复合材料贮箱在航天飞行器低温推进系统上的应用与关键技术
括压力容器和燃料贮箱，其中低温燃料贮箱作为低温推进系统中所占重量和体积最大的部件，是飞行器降低自重和体积的最主要部件。燃料贮箱用于贮运液氧、液氢、液态甲烷等燃料，主要特点是体积大、承载压力低，相比压力容器，贮箱的工作压力一般不会超过1 MPa。美国麦道公司曾对铝合金与碳纤维复合材料（CFRPs）贮箱进行了重量对比，结果如图2所示［8］，复合材料贮箱相比金属贮箱减重可以达到20%～40%，具有十分明显的减重优势［8-11］。正是由于复合材料容器在减重方面的优
航空学报 2014年10期2014-05-14
- 推进系统并联贮箱均衡排放性能及其控制措施
系统多数采用4只贮箱并联布局的方式，如“阿里安5”上面级、“阿波罗”载人登月飞船推进系统和“神舟”飞船推进舱推进系统等。推进系统通常设置2只氧化剂贮箱和2只燃料贮箱，同种组元的贮箱两两并联供应下游发动机工作所需推进剂。在推进系统工作期间，由于并联的同种组元贮箱上下游压力存在偏差，因此两路贮箱的输出流量不会完全一致，导致贮箱内推进剂的排放不均衡，并因此导致飞行器飞行过程中质心产生偏移，对飞行产生干扰力矩。因此，并联贮箱均衡排放问题是推进系统研制过程中需要重点
火箭推进 2013年3期2013-10-15
- 长征七号首个芯级贮箱研制进展顺利
运载火箭首个芯级贮箱在中国航天科技集团公司一院211厂“诞生”（如图）。这是该厂生产的首个长征七号运载火箭3.35米直径贮箱，也是体积最大的贮箱，标志着211厂基本突破了长征七号火箭箱体制造方面的又一关键技术。目前，该贮箱已顺利完成液压试验、氦质谱检漏、气密检测等试验，即将进行液氮低温试验。该产品生产过程中，各研制单位在现有研制平台基础上，克服困难，团结协作，采取全新工艺方案，解决了众多零件成形难题，较好地保证了箱体零件的齐套需求。
卫星与网络 2013年4期2013-05-21
- “长征”七号火箭首个贮箱下架
七号运载火箭首个贮箱在首都航天机械公司顺利完成下架。此次下架的助推氧化剂箱是首个采用新材料、新结构、新工艺的2.25米直径贮箱，整箱长度由目前的4.5米增加到近13米，薄区厚度仅1.7毫米，制造难度非常大。该贮箱创造了3项“第一”，即是“长征”七号火箭初样阶段生产的第一个大部段产品，是我国航天运载火箭系统第一个完全实现三维数字化制造的贮箱，也是我国2.25米助推贮箱中长度最长的贮箱。（吴思、高彦军、吴家宣供稿）
航天工业管理 2012年11期2012-10-22
- 用于并联金属膜片贮箱均衡排放的一种控制方法
航天器普遍采用四贮箱两两并联的布局构型：两个氧化剂贮箱并联，两个燃料贮箱并联。航天器工作过程中，相同组元两个并联贮箱内的推进剂消耗质量会存在差异，这个差异称为并联贮箱排放不均衡量。并联贮箱的排放不均衡会引起航天器的质心变化，超差时会影响航天器的正常工作，严重时甚至能导致航天器失控翻转，因此并联贮箱的排放不均衡量一直是推进系统的一个重要技术指标。并联金属膜片贮箱的排放不均衡量既与并联的两个金属膜片贮箱本身的金属膜片压差性能差异有关，也与推进系统的管路流阻特性
火箭推进 2012年5期2012-10-15
- 推进剂在轨加注流体传输过程的数值模拟和地面试验研究
前，首先对被加注贮箱内的气垫卸压，然后利用加注贮箱和被加注贮箱内的压差，实现推进剂的加注;随着加注量的增加，被加注贮箱内的压力也逐渐升高，当压力升高到排气门限值时，再对被加注贮箱实施排气;如此往复，直至被加注贮箱内的推进剂加注完成［8］.排气式加注可以在低压状态下进行，在加注过程中由压缩而产生的热量比背压式要少，便于缩短加注时间，而且这种加注方式不需要使用压缩机等活动部件，是一种可靠性和安全性良好的加注方式.排气式加注方法使用的贮箱可以是板式表面张力贮箱，
空间控制技术与应用 2011年4期2011-04-17