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  • 简介:以空天飞行翼面模型为研究对象,通过有限元仿真,分析了加热状态下翼面模型的瞬态温度场和振动特性变化过程。研究表明,热效应引起材料弹性模量等参数的变化以及结构热应力,两者综合影响下,结构的固有频率降低。因温度产生的热应力对结构刚度贡献不能忽略,因为热应力的表现形式包含拉应力和压应力,拉应力增加了结构刚度,压应力减小了结构刚度。有限元仿真发现,材料弹性模量等参数的变化比热应力对固有频率的影响更大。

  • 标签: 空天飞行器 机翼结构 热环境 热模态
  • 简介:热防护系统是保护高速飞行不受气动加热影响的主要手段,是高速飞行不可或缺的重要组成部分。概括介绍了高速飞行热防护系统的类型,主要包括五种类型的热防护结构和五种类型的热防护材料。对作用于高速飞行热防护系统的多种因素进行了分析,阐明了高速飞行热防护技术的发展方向。

  • 标签: 热防护系统 高速飞行器 热防护结构 热防护材料
  • 简介:简要回顾了美国典型高超声速飞行项目及其动力系统发展的历程,分析了其发展的态势、经验和教训。美国始终将高超声速技术作为航空航天事业发展的重要领域,高超声速飞行和动力技术方案与国家战略及应用背景密切相关。为了降低技术风险,采取了多方案并行的研发模式。高超声速技术的研发应充分重视顶层设计,注重技术的继承性,发挥不同单位的技术优势,加强基础研究、关键技术攻关和实验设施建设。

  • 标签: 高超声速飞行器 超燃冲压发动机 火箭基组合循环发动机
  • 简介:空天飞行是航空航天领域重要的研究发展方向,主要有飞行与发动机气动外形一体化设计、气动热防护、推进和制导控制四个系统性关键技术,本文仅对飞发一体化和推进技术进行研究与分析。首先从高超声速的定义人手,分析了空天飞行气动热和气动力的特点;然后比较了四种不同飞行气动外形在性能、结构、制造、经济性和使用操纵方面的优劣,研究了不同类型空天组合动力技术的特点;最后从步骤、方法与措施等方面给出了空天飞行及动力的发展建议。

  • 标签: 空天飞行器 空天动力 高超声速 乘波体 组合循环发动机 超燃冲压发动机
  • 简介:采用模块化方法建立了空间轨道转移飞行推进系统的静态数学模型,用C语言开发出对应静态模型的仿真计算软件,应用该软件分别对N2O4/MMH、N2O4/UDMH、LO2/LH2、LO2/RP-1等推进剂组合推进系统进行静态仿真计算,并把计算结果导入相关质量模型,估算各系统在特定条件下的质量,再对上述几种推进系统进行单干扰因素分析,确定了敏感度较大的干扰因素。

  • 标签: 推进系统 静态数学模型 质量估算 干扰因素
  • 简介:壁板颤振是壁板结构在高速气流中发生的一种自激振动现象,特别是超音速和高超音速飞行上特别容易发生这种现象。壁板颤振引发的非线性振动将对高速飞行结构的疲劳强度、飞行性能和飞行安全带来不利的影响。随着高速飞行研发工作的开展,壁板颤振问题将得到越来越多的重视。根据目前国内外高速飞行壁板颤振的研究现状,介绍了壁板颤振的六种分析模型并从结构理论和气动力理论出发详述了这种分类的依据。阐述了温度、气流偏角、壁板几何尺寸及边界条件对壁板颤振的影响规律。并介绍了目前用于分析壁板颤振问题的频域和时域方法并总结了各种分析方法的优缺点。最后归纳了目前对高速飞行壁板颤振研究得出的几个重要结论,提出了今后在高速飞行壁板颤振研究中需要解决的若干问题。

  • 标签: 高速飞行器 壁板 研究进展 颤振分析 高超音速飞行器 非线性振动
  • 简介:随着计算机技术的迅猛发展,计算传热学及其在工业领域的应用技术在电子设备的热设计与仿真方面发挥着越来越重要的作用。电子设备热控制仿真技术主要是借助计算软件模拟电子设备中热参数的分布特性,从而帮助设计者更好、更快地决策产品的散热方案。由于现有的热分析软件都是在给定外载荷的情况下进行电子设备的内部温度预估,对于气动热载荷则无法进行计算。本文提出采用气动热/结构耦合计算方法,对MSC.Nastran进行二次开发,电子设备等效为单一块体,与结构的接触部分采用“接触”传热,热阻系数则是通过试验测试得出,并通过某炮弹电子设备的温度计算与试验结果的比较说明该方法的可行性。

  • 标签: 飞行器结构 电子设备 气动加热 传热
  • 简介:随着各国对提高军队通信、反应和作战能力的需求与日俱增,发展临近空间高超声速飞行技术的重要性愈发明显。本文针对临近空间高马赫数飞行部件的三种不同典型结构形式,进行了热应力比较,目的是选取最优结构形式,以减小热应力。结果表明:珠状波纹板对热应力的减缓作用非常明显,带主动冷却前缘的温度明显低于一般前缘的温度。

  • 标签: 高超声速飞行器 临近空间 减缓热应力 有限元 温度场
  • 简介:空天飞行在大气中高速飞行时一般承受非定常分布载荷,而这些产品在地面振动考核试验中一般只能使用集中载荷激励。本文研究了非定常分布载荷等效转换为若干集中载荷的理论分析与计算方法。初步研究结果表明,基于模态响应等效原则下的载荷转换效果,其时域平均误差达到1.5dB,表明本研究可为空天产品的地面振动考核试验提供一种加载的参考方法。

  • 标签: 非定常分布载荷 集中载荷 等效转换
  • 简介:以石英灯为加热元件,进行了烧蚀型防热材料的热试验,对比了热流密度计不同布置方式下的试验结果差异,分析了防热材料的烧蚀特性对不同布置方式的影响。结果表明,对于烧蚀型防热材料,热流密度计内嵌的方式能够规避材料烧蚀时烟尘的不利影响,并能实时准确地表征烧蚀材料表面所承受的热流密度值;热流密度计悬置的方式削弱了材料烧蚀时火焰造成的控制参数波动,但无法消除烟尘的影响,致使试验中材料表面的热流密度值低于理论值。

  • 标签: 烧蚀材料 热流密度计 热试验技术
  • 简介:介绍了国外高超音速飞行所用三种典型刚性、可重复使用热防护系统的概念和特点,重点阐述了对典型热防护系统进行结构强度和结构耐久性评估的试验验证技术体系,主要包括结构热物理特性和力学性能测试以及在热、压、振动噪声、大气暴露、雷击等极端环境下的结构耐久性试验三大类,并介绍了进行各项验证试验所需试验设备及试验技术。分析了国内在热防护系统强度评估和试验验证技术方面的技术需求,最后阐述了我所在热防护系统试验验证方面的技术和设备优势及未来的发展方向。

  • 标签: 高超音速 热防护系统 强度评估 验证试验 虚拟试验
  • 简介:航天飞机轨道飞行RCS主推力室采用先导式阀(POVs)来控制推进剂的流量。由于先导式阀有些固有的缺陷,因此新研制了直动式阀(DAVs)(参考文献1和2)。根据在所规定的使用条件下无泄漏的密封性、防金属硝酸盐的污染、不受供应管路压力波动的影响、具有足够的结构强度和循环寿命、以及与先导式阀互换性的初步要求提出了各项设计改进。考虑上述各项改进、设计、制造和试验了验证组件。验证组件的试验内容包括振动、响应特性和循环寿命,同时对阀门中装配的关键组件波纹管也进行了寿命试验。本文介绍了设计改进的细节,同时提供了相应的试验数据。

  • 标签: 设计改进 直动式阀 航天飞机
  • 简介:随着导弹等高速飞行设计速度的不断提高,由于气动加热引起的结构内部热效应越来越严重,由于高超速飞行热防护的需求,对轻质材料的隔热性能研究显得尤为重要。本文采用气动热试验模拟系统对某轻质隔热材料进行表面气动加热模拟试验,并且在对试验结果分析的基础上,利用有限元计算软件建立了考虑传导一辐射传热耦合作用的轻质隔热材料的一维传热计算模型,计算在稳态条件下隔热材料的隔热效率,同时与试验结果对比,验证模型在计算稳态隔热效率方面的可信性和有效性,并为数值模拟方法能够在一定程度上较好地替代价格昂贵的气动热模拟试验打下基础。

  • 标签: 隔热性能 隔热材料 传热模型 数值计算
  • 简介:以PZC为有机锆先驱体原材料,采用A,B,C三种PIP工艺路线制备了不同ZrC含量的C/SiC-ZrC复合材料,并对C/SiC-ZrC复合材料的组成、微观结构、力学性能、烧蚀性能及作用机理进行了测试和分析。结果表明,有机锆先驱体制备的C/SiC-ZrC复合材料烧蚀性能有大幅提高,但其力学性能却存在一定程度的下降,并且随着zrc含量的增加,C/SiC复合材料的力学性能呈现出逐渐降低的趋势,其质量烧蚀率和线烧蚀率呈现出先减小后增大的趋势。

  • 标签: C/SiC-ZrC复合材料 有机锆先驱体 力学性能 烧蚀性能
  • 简介:本文根据某型号折叠功能试验中的要求,提出一种新的试验控制加载方法,讨论了如何运用折叠加载控制技术。

  • 标签: 折叠翼 连接 控制 单向控制阀
  • 简介:导弹在飞行过程中与大气摩擦产生的热量,会降低材料的强度极限和飞行结构的承载能力,使结构产生热变形,破坏部件的气动外形并影响飞行的安全飞行,带来安全隐患。通过气动加热工程算法确定表面热流密度,利用有限元分析软件MSC.Nastran和MSC.Patran,对四导弹进行有限元计算,给出温度场分布情况,为导弹的设计和制造提供依据。

  • 标签: 飞行器 超音速 气动加热 传热
  • 简介:对影响连飞机结构重量的几何参数和尺寸参数进行了研究,通过调整连接位置和翼盒宽度,得到了最轻的重量分布。工程实践表明,本文采用的方法对连飞机结构优化设计有一定参考价值。

  • 标签: 连翼飞机 结构设计 参数优化
  • 简介:对带有管式减涡的盘腔内流动特性进行数值模拟,研究了减涡管的长度、管径和引气鼓筒孔的外形及尺寸,对盘腔内压力损失、流动结构的影响。计算结果表明:管式减涡对于降低引气气流的压力损失有显著作用,存在最佳的减涡管长度使得引气的压力损失最小;减涡管管径、鼓筒孔面积增大都会减少流动损失;在鼓筒孔面积一定的情况下,长圆形鼓筒孔的性能比圆形鼓筒孔的更优。

  • 标签: 航空发动机 管式减涡器 旋转盘腔 鼓筒孔 压力损失 流动特性
  • 简介:边条布局双垂尾抖振实验研究包括四个方面:边条布局双垂尾抖振特性实验研究、边条布局双垂尾抖振的发生机理实验研究、边条布局双垂尾抖振的表面压力测量实验、边条布局各主要参数对双垂尾抖振响应的影响研究。通过实验对边条布局双垂尾抖振特性进行了全面的研究,了解了边条双垂尾抖振响应的特点、引发双垂尾抖振的主要因素及边条各主要参数对双垂尾抖振响应的影响规律等,为以后工程实践提供了很好的参考。

  • 标签: 边条翼 双垂尾抖振 边条涡 激光片光源 翼根弯矩