电火箭在卫星控制中的应用

1968年,美空军战术通讯卫星 LES-6首次使用电火箭控制卫星姿态,在地球同步轨道上运行五年,顺利地通过了试验,标志着电火箭开始跨入航天火箭俱乐部.与化学火箭不同,电火箭喷出带电的高速气流,因而具有高"比冲"、长寿命、小推力、高精度的特点.化学火箭依靠热力膨胀,喷气速度仅有几公里/秒;电火箭依靠电磁加速,喷气速度却能大到几十公里/秒到几百公里/秒.因此,电火箭的比冲很高,能达数千到数万秒,比化学火箭高 ...     

美国在基础科学中落后的方面

一、高能物理六十年代末欧洲在发展所谓碰撞一线束电子加速器方面领先。1970年底意大利首先报告发现了物质由能量创造的一种新现象(现在法国、苏联和瑞典的此类加速器正在进行试验)。这种现象似乎超出      

复杂用户网络在移动通信方面的应用研究

在传统的移动蜂窝系统研究中,所有用户都假设具有相同的行为,即他们以相等的概率打出/接听电话,以及他们以相同的移动性在网络内移动. 还有,基础用户网络假设为一个全互联的网络, 这暗示着所有的用户都互相认识,且以同一概率进行相互通讯. 但在现实的环境中,每个用户有各自的熟人(包括家人、亲戚、朋友和同事)通讯录,其通讯录的大小也视乎个别用户而有所不同. 此外,由于用户的移动性取决于各种各样的因素(如工作性质等),不同用户的移动程度也不尽相同. 为了估计移动系统更接近实际的性能,我们使用无尺度网络作为潜在的用户网络模型,即一个用户的熟人数目服从幂律分布,并且研究在3种移动性(即零移动性、相同移动性和幂律移动性)下的移动系统.最后, 通过计算机仿真来估计系统的性能指标(如承载话务量和阻塞率等).结果表明, 用户网络结构以及用户移动性都会对移动系统的性能产生影响.      

火箭发动机壳体封头的形状优化

本文考虑了火箭的级间连接裙,建立了火箭发动机壳体封头形状优化的一般方程。问题归结为求积分泛函的极小值。用数值解法求得了椭球封头和Cassinian封头的优化解。     

我国古代火箭的发明年代问题

我国是世界上发明火箭最早的国家,这是国内外科学史界所一致公认的.但发明的年代,却有多种不同的意见.其原因是:一、古代对火箭这一名称的含义不够明确,众说纷纭,难于统一;二、古代火箭的早期实物,至今尚未发掘到;三、在真正的火箭发明之前,已...     

铍铝合金在提高光纤陀螺动态性能方面的应用

光纤陀螺在应用环境确定的振动条件下保持输出精度是光纤陀螺工程化的必然要求,结构材料的选择直接影响输出精度。从陀螺结构的振动性能理论分析出发,将铍铝合金材料应用在轻小型光纤陀螺的关键结构设计中,通过建立有限元模型并仿真铍铝合金结构陀螺的振动性能,陀螺可满足谐振点大于2 k Hz的要求。加工、装配了铍铝结构实验样机(精度要求0.1(°)/h)并进行了多次10 Hz~2 k Hz正弦扫频振动实验。扫频过程中振动传感器未检测到结构的谐振,陀螺输出零位偏置变化0.04(°)/h,噪声水平与振动前后相当。结果表明铍铝合金材料优良的特性满足轻小型光纤陀螺振动性能要求,在严格重量约束下能降低结构设计难度,符合航空航天领域对惯性仪表质量苛刻的要求。     

轻型火箭发射噪声场的分布特性

为了解小火箭发射噪声特性及其在喷口外围的声压场分布规律,针对燃气射流产生噪声问题进行了实验研究和数值计算。讨论了超声速射流噪声的3个主要成分(湍流混合噪声、啸音和宽带激波相关噪声)及相关特点,指出它们产生的根本原因是湍流射流的速度扰动。通过分析不同实验测点的射流噪声声压级峰值,得到了燃气射流噪声在轴向和径向上的分布规律,即随着离喷口距离的增大,轴向噪声的衰减程度大于径向。在实验基础上,利用大涡模拟与FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)声学比拟相结合的方法对燃气射流噪声的声学特性进行计算。结果表明,此方法获得的计算结果与实验结果吻合较好,可为进一步研究射流噪声控制提供参考。

     

火箭燃气射流冲击埸的实验研究

本文介绍火箭燃气射流冲击场的实验研究方法和结果,采用大口径长程莫阿偏折仪获得了自由射流和射流冲击场的莫阿偏折图,定量得到马赫盘位置、边界、斜激波等近场结构值,并与风洞冷射流模拟和数值模拟结果进行比较。     

火箭燃气射流冲击埸的实验研究

本文介绍火箭燃气射流冲击场的实验研究方法和结果,采用大口径长程莫阿偏折仪获得了自由射流和射流冲击场的莫阿偏折图,定量得到马赫盘位置、边界、斜激波等近场结构值,并与风洞冷射流模拟和数值模拟结果进行比较。     

光导纤维在测控技术及实验力学方面应用交流会

近年来光导纤维传感器及测试方法发展迅速,并已在测控技术及实验力学方面得到了应用。为了交流经验和研讨今后的发展方向,中国航空学会测试委员会和中国力学学会实验应力分析委员会决定在今年10月召开“光导纤维在测控技术及实验力学方面应用交流会”希望     

最优步长因子法在桁架结构尺寸优化方面的应用

针对桁架结构尺寸优化的特性,依据原约束优化问题的对偶函数关于KKT乘子的一阶偏导数确定乘子的寻优方向;依据对偶函数的极值必要条件和约束优化问题的KKT条件,推导乘子迭代的最优步长因子;依据广义Lagrange函数关于各杆横截面积一阶偏导数应为零的极值必要条件,推导出求解该非线性方程组的优化迭代求解式及其步长因子;通过2种不同约束条件的10杆桁架结构尺寸优化算例验证了本文方法可自动确定各迭代求解式中的步长因子;与已有文献采用序列二次规划法的算例相比,本文方法无需采用一维搜索法寻找步长因子,可大幅度减少计算时间。     

激光驱动飞片技术在模拟太空微粒方面的应用

介绍了激光驱动片技术的原理、进展,并对其在模拟太空微粒方面的应用可能性进行了分析,目前的研究显示;激光驱动飞片技术极有可能成为一种模拟太空环境的有效实验手段。     

聚能射流对固体火箭发动机的冲击起爆

为研究聚能金属射流对固体火箭发动机的冲击响应,开展了聚能装药空射实验及某尺寸发动机在无防护情况下的射流冲击实验,使用高速摄影仪记录了爆炸响应过程,并测量了不同距离及方向的空气超压和破片速度。利用AUTODYN有限元计算软件对实验过程进行了数值模拟,通过调整流固耦合的网格大小,避免了耦合泄漏。实验结果表明,火箭发动机受到射流冲击后,会发生剧烈爆炸,推进剂完全反应,破片速度达4 700 m/s以上,距离发动机爆炸中心1 m处的空气超压达到19.78 MPa,爆炸中心温度达到3 000 ℃以上,该推进剂爆炸能量略高于常规炸药。模拟结果显示,射流以头部速度7 000 m/s的速度冲击发动机壳体后,射流头部的尖端被严重烧蚀,且速度降至约5 600 m/s;推进剂在受到射流侵彻1～2 mm后,发生剧烈反应;爆炸冲击波以球形沿圆柱孔装药传播,并通过圆柱形中心孔冲击另一侧推进剂,发生装药的二次冲击起爆,同时伴有回爆现象,在推进剂中心的高斯点出现了3次超压波峰;距离发动机中心1 m处3个高斯点的平均空气压力峰值为18.75 MPa,与实验结果吻合较好。     

验证石英加速度计误差模型的火箭橇试验

火箭橇试验具有产生大过载、高速度、强振动和冲击等综合条件的能力,可以在综合环境条件下对惯性测量装置的误差模型进行验证.文中主要针对高精度捷联系统中的石英加速度计,利用3Km火箭橇轨道,根据误差模型的特点以及误差系数的可观性设计了过载曲线和安装方式.分析了雷达测速不能满足外测精度的要求,对遮光板测速精度和定位精度分别进行了分析.遮光板测速对布点之间的最小距离有严格的限制,而定位的优点是对最小距离没有要求.从仿真结果来看,在外测采用遮光板时,测距精度对石英加速度计的误差系数分离置信度大于测速精度.因此,利用火箭橇试验验证石英加速度计误差模型时,应该采用遮光板的位置信息,遮光板的布点之间距离应尽可能小.     

美帝海军研究所在激光研究方面有新突破

美帝海军研究所(NRL)首次从自由燃烧的低压火焰获得连续激光振荡。此项成就是H.S.皮洛夫(H.S.Pilloff),S. K., 塞尔斯(S. K. Searles)和N. 玖(N. Djeu)共同努力取得的,是      

模拟火箭引射混合特性的实验研究

专门设计了可用于研究箭基组合循环发动机(RBCC)在起动阶段(Ma=0)所使用的引射火箭性能的实验装置. 作为初步试验,研究了不同工况的引射热喷流(一次流)和被引射空气(二次流)之间混合的演变、发展过程,找出不同来流条件下影响引射性能的主要参数,为最终探明引射火箭的最佳工作条件打下基础,同时根据试验结果提出了促进一、二次流混合的可行方案,便于下一步深入研究.     

火箭剩余推进剂排放过程的分析与模拟

为了减少空间碎片的产生,星箭分离后,需要在轨排放火箭末级贮箱内的剩余推进剂,分析表明,排放条件下的推进剂射流进入太空后,立即失稳破碎为大量液滴;液滴在高真空环境下扩散,它们的表面不断有气体分子蒸发,逐渐在箭体周围形成了一个由液滴和蒸气分子组成的羽流场.采取Lagrange方法追踪该流场中每个液滴的运动轨迹以及表面蒸发冷凝过程,利用直接模拟Monte Carlo方法计算蒸气分子的运动和碰撞,然后通过微观量的统计平均获得感兴趣的宏观流场、箭体表面的压力和剪应力分布等.为了检验稀薄蒸气算法、模型和程序,模拟了真空水射流周围水蒸气羽流场,获得的径向Pitot压力分布与Fuchs和Legge的实验数据的符合。在此基础上,分别模拟了CZ-4B火箭末级剩余燃料偏二甲肼在不同排放方式下的三维稀薄蒸气与液滴羽流场。计算表明:原排放方式的扰动力矩相当大,超出了火箭姿控范围,新排放方式的扰动力矩很小,处于火箭姿控范围之内。这些预测得到了飞行遥测数据的支持。     

等离子体技术几个方面的研究进展

等离子体技术是近20年间发展起来的。它可以在很大的温度和压力范围内为不同的用途提供纯净热源气体或高温、低温反应工质,因而从一开始就引起科学家和工程师们对它的关心和兴趣。对它的研究进展很迅速,仅从1985年7月在荷兰召开的第7届国际等离子体化学会议(ISPC-7)来看,到会科学家587人,提出论文263篇,内容极其广泛,显示