简介:商业及科研应用的小型卫星需要费用低的推进子系统。一般而言,这类推进系统仅用于通过反作用飞轮来完成轨道嵌入、轨道控制及姿态控制的飞行任务。这就允许贮箱采用简化的推进剂管理装置(PMD)。本文介绍这种推进剂管理装置的设计及研制方法。推进剂贮箱应该是具有较低费用的装置。它是利用叶片作为推进剂管理装置的全焊接钛结构,贮存30kg肼(N2H4)。这种推进剂管理装置没有活动件,毛细功能组件较少,因此,它能够确保贮箱重量轻,结构简单和费用较低。在低重力和推力室连续工作产生的低加速度条件下,这种叶片式表面张力贮箱能够提供所需要的不含气泡的推进剂。研制工作主要集中在叶片式管理装置,它的关键之处是性能及动态特性。由于重力作用,这种管理装置的主要困难是不能在地面进行试验。因此,必须通过模型及低重力试验来验证。建立稳态及瞬态模型,有助于模拟贮箱在不同流量及推力室工作产生的加速度、瞬态过程时的排液情况。依据相似准则,用中性浮力试验来模拟低重力环境。这种试验最大的好处是没有时间限制,所以能够完成一个完整的排液过程。模拟件设计要考虑模拟液与模拟件的接触角代表了氮/肼/钛的接触角。所有的分析及试验圆满完成,证明这种推进剂营理装置具有满意的性能。
简介:随着卫星和其它空间飞行器质量的增加以及在轨时间的延长,要求整体式推进系统中的主推进器具有更高的性能。因此就有了为满足提高发动机比冲的要求而开发的改进性能的445N双组元液体火箭发动机ModelR-4D-14,通过鉴定已经证实了这种发动机的比冲为3161±20m/s及超过30000秒的使用寿命。通过使用由Ultramet开发的专利产品—化学气相沉积铱作内衬的铼燃烧室,该款发动机已经达到了较高的比冲性能,同时这种材料和一个下垂式分级燃烧室(预燃室)结合强化燃烧过程,消除在未反应燃烧产物与铱衬里之间的任何潜在的化学反应及腐蚀。445N高性能远地点液体火箭发动机(HPLAE)ModelR-4D-14通过飞行试验已经证明了用于休斯601HP及702卫星是合格的。另外一项研究将着手开发使用四氧化二氮、肼为推进剂的ModelR-4D-16HiPATTM发动机,通过测试已经证明这种发动机在混合比从0.7到1.3、推进剂在4℃~38℃及推力在310~560N的变化范围内具有3207.9m/s的比冲。
简介:摘要:本文改进了一种基于Newton-Raphson的数字图像相关算法。首先,介绍了应用广泛的相关函数及采用了标准化协方差相关函数来分析整数像素的位移,并以此作为初值;其次,介绍了Newton—Raphson方法在亚像素分析中的应用,对优化函数的一阶偏导和二阶偏导(Hessian矩阵)进行了优化,建立了亚像素分析的迭代公式;最后,为了提高分析效率,对数字图像的离散灰度值进行了全场插值。仿真测试表明本文提出算法的合理性和正确性,该算法能够有效用于位移和应变的分析,对算法的优化处理能够显著提高计算速度。
简介:为了适应液体火箭发动机组合件试车振动与脉冲载荷大、空间尺寸变化大、试验参数调整幅度大及热环境复杂等特点,组合件的试车架需要在复杂力热环境下具备快速调整能力,提出了一种发动机组合件试车架的数字化设计方法,该方法包括了虚拟装配与三维设计、模块化组件设计,可靠性设计及优化设计等内容。利用Pro-E三维建模实现了虚拟装配,确保支撑结构的合理可靠;模块化设计方法的应用提高了设计效率与结构快速适应性;结构强度计算应用有限元静态仿真及模态分析方法,解决了快速脉冲及振动载荷环境下的可靠性设计;通过一维搜索优化设计方法,解决了热管道支撑结构的优化设计。该方法已应用于液体火箭发动机某滚控装置的试车架设计中,同时为类似形式组合件试验试车架设计提供了参考。
简介:在鸟撞试验中,利用高速摄像机拍摄得到的视频图像,结合使用数字图像分析技术可以对鸟撞试验中的重要试验参数(鸟弹飞行速度、飞行轨迹等)进行全程测量,也可以对被撞击结构上所有关注点的二维或三维位移/速度/加速度响应、角度/角速度/角加速度响应、应变、应变率等试验参数进行准确测量。通过使用非接触式的小体积的安装方便灵活的高速摄像机结合数字图像分析技术,上述试验参数的测量变得简单易行,并且测量精度较高。鸟撞试验中重要试验参数测量的种类和测量区域范围将大幅度地得到提高,可以测量得到许多过去其它测试设备根本无法测量得到的重要试验参数,数字图像处理和分析高速摄像视频技术的测量应用对鸟撞等高速动态试验具有重要意义。