航空航天推进系统 5
航天航空推进系统研究与应用
航天航空推进系统研究与应用第一章:引言航天航空推进系统是现代航空航天领域中非常重要的关键技术之一,其功效直接关系到飞行器的飞行性能、能源效率和环境性能。
因此,航天航空推进系统的研究与应用一直是科技领域的重要研究方向。
本文将主要从推进系统的概念、分类和特征入手,阐述航天航空推进系统的研究进展及其应用发展现状。
第二章:传统推进系统目前,航天航空领域中较为常见的推进系统有火箭引擎、涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机等。
2.1 火箭引擎火箭引擎是一种以燃烧推进剂发生爆炸反应产生的高温高压气体冲击喷流来推进飞行器的推进系统。
它具有推力大、空气中也能工作和推进速度快等优点。
但同时也存在着能源消耗大、对周围环境影响大和难以复用等缺点。
2.2 涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机是一种以燃油为燃料,利用压气机将空气加速压缩后,与燃油混合气体在燃烧室内燃烧产生高温高压气体,驱动涡轮转动,从而驱动飞行器飞行的推进系统。
它具有结构简单、重量轻和能够适应不同高度、速度的优点。
但同时也存在着噪音大、效率低、污染严重和维护成本高等缺点。
2.3 涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是一种以燃油为燃料,利用功率驱动涡轮和螺旋桨旋转,从而产生推进力的推进系统。
它具有能源消耗低、噪音小和适用于低速、大气层飞行的优点。
但同时也存在着适用范围窄、推力较小等缺点。
第三章:新型推进系统为了克服传统推进系统的缺陷,科学家们也在研发新型推进系统来满足未来航空航天领域的需求。
以下将介绍常见的两种新型推进系统。
3.1 电离推进系统电离推进系统是一种利用电离空气分子产生的离子来产生推进力的推进系统。
它具有长期工作时间、高速和较高的燃料利用效率等特点。
但同时也存在比传统推进系统推力较小、需要高电压驱动等缺点。
3.2 磁推进系统磁推进系统是一种利用交变磁场产生的感应电流来形成磁铁与加速器之间的推进力的推进系统。
它具有速度快、能耗低和环境污染小等特点。
但同时也存在着推力较小、加速器容易磨损等缺点。
航空航天工程师的推进系统设计
航空航天工程师的推进系统设计航空航天领域的推进系统设计是一项极其重要的任务,其关系到航空航天器的性能、安全性以及有效载荷等方面。
航空航天工程师在进行推进系统设计时,需要考虑众多的因素,包括推进剂选择、推进系统的结构与流体力学特性、燃烧室设计等方面。
本文将从这些关键要素出发,介绍航空航天工程师所需关注的推进系统设计内容。
1. 推进剂选择推进剂是推进系统设计中的首要考虑因素之一。
不同的推进剂具有各自的特性,如比冲、密度、易得性、毒性等。
航空航天工程师需要根据任务要求和性能期望,选取合适的推进剂。
常见的推进剂包括液体氧和液体氢,其组合具有较高的比冲,但也有其他推进剂的选择,如固体推进剂等。
确定好推进剂后,工程师还需考虑推进剂的供应方式、储存要求等因素。
2. 推进系统结构与流体力学特性推进系统的结构与流体力学特性对整个系统的性能和稳定性至关重要。
设计推进系统时,工程师需要选择合适的喷管结构、燃烧室形状以及推进剂进出口等。
喷管的几何形状和尺寸会直接影响到推力和喷流速度等关键参数,而燃烧室的结构则关系到燃料和氧化剂的混合、燃烧速率等。
同时,系统的流体力学特性,如能量损失、涡旋和湍流等也需要被精确计算和分析。
3. 燃烧室设计燃烧室是推进系统的核心部件,其中燃料和氧化剂会发生燃烧反应,产生高温和高压气体,推动涡轮机或喷管提供推力。
航空航天工程师在进行燃烧室设计时,需要考虑燃烧效率、燃烧稳定性、冷却方案等问题。
对于液体火箭发动机来说,冷却剂的循环系统也是需要被精心设计的,以保证燃烧室能够承受高温环境,延长使用寿命。
4. 系统集成与测试在推进系统设计完成后,航空航天工程师需要进行系统集成与测试,以确保整个系统的正常运行。
这包括对喷嘴、阀门、涡轮机等部件的配合与校验,以及对整个推进系统进行综合性的性能验证和安全保障。
相关的测试项目包括推力测试、瞬变响应测试、温度和压力测试等。
通过精确的系统集成与测试,可以保证航空航天器推进系统在实际使用中的性能和安全性。
航空航天领域中的推进系统与燃料技术
航空航天领域中的推进系统与燃料技术航空航天领域的发展离不开推进系统与燃料技术的创新与进步。
推进系统是飞行器实现动力输出的重要组成部分,而燃料则是推进系统能量来源的关键之一。
本文将讨论航空航天领域中的推进系统和燃料技术的发展以及对航天事业的影响。
一、推进系统的发展1. 火箭推进系统的演进火箭推进系统是航天器中最基本的动力系统。
从早期的火药推进到现代的液体火箭发动机和固体火箭发动机,火箭推进系统不断追求更高的推力和更高的燃烧效率。
2. 喷气推进系统的创新喷气推进系统是现代航空领域中的主要动力来源。
从传统的喷气发动机发展到如今的高涵道比涡扇发动机,推进效率和燃料利用率得到了极大提升。
3. 混合动力系统的兴起混合动力系统将燃料燃烧和电力转化相结合,实现了能量的高效利用,同时减少了尾气排放。
混合动力系统在航空领域的应用日益广泛。
二、燃料技术的创新1. 液体燃料的发展液体燃料是火箭发动机中常用的燃料类型,其组成和性能对火箭推进系统的性能影响重大。
随着化学和物理技术的进步,液体燃料的稳定性和燃烧效率得到了极大提高。
2. 固体燃料的改进固体燃料具有储存和操作方便的优势,但其燃烧效率相对较低。
通过改进固体燃料的组分和结构,提高了其燃烧效率和推力性能,促进了固体火箭的发展。
3. 新型燃料技术的出现随着环境保护意识的增强,新型燃料技术在航空航天领域得到了广泛应用。
例如,液氢和液氧的组合作为一种清洁燃料在火箭推进系统中得到了广泛应用。
三、推进系统与燃料技术对航天事业的影响1. 提升推力和载荷能力推进系统和燃料技术的进步使得飞行器的推力和载荷能力不断提高。
比如,涡扇发动机的引入使得飞机的航程和承载能力得到了极大增加。
2. 提高燃料效率和环保性能新一代推进系统和燃料技术的应用,使得燃料的利用效率得到了显著提高,同时减少了尾气排放和对环境的污染,为可持续发展做出了贡献。
3. 推动航天技术的创新推进系统和燃料技术的不断创新推动了航天技术的发展。
航空航天工程师的工作中的航天知识
航空航天工程师的工作中的航天知识航空航天工程师是一项充满挑战且令人着迷的职业。
他们负责设计、构建和维护飞机和航天器,这需要深入了解航空航天领域的知识。
本文将探讨航空航天工程师在工作中所需的航天知识。
一、空气动力学空气动力学是航空航天工程师必须精通的领域之一。
它研究空气与物体之间的相互作用,包括气流、气动力和气动效应等。
了解空气动力学原理有助于工程师设计出更具高效性能和稳定性的飞行器。
二、航空材料航空航天工程师需要了解不同的航空材料及其特性。
例如,他们必须对各种金属、合金、复合材料和复合结构的强度、重量、刚度和耐腐蚀性进行评估,以确保飞行器的可靠性和安全性。
三、航天推进系统航天工程师必须熟悉航天器的推进系统。
这包括液体燃料火箭、固体燃料火箭和离子推进器等技术。
他们需要了解推进剂的化学特性、燃烧原理以及推进系统的控制和监测方法,以确保发动机和推进系统的正常运作。
四、航空航天电子系统电子系统在现代航空航天器中起着至关重要的作用。
航空航天工程师需要具备掌握电子系统设计和集成的能力。
他们必须了解电子传感器、导航系统、通信系统和自动控制系统等的原理,并能将其应用于飞行器的设计和运行。
五、航空航天制造和质量控制航空航天工程师需要了解航空航天器的制造工艺和质量控制标准。
他们必须具备对生产工艺的深入了解,以确保飞行器的零部件和组件的质量符合要求。
此外,他们还需要熟悉质量控制体系和质量检测方法,以确保最终交付的产品是安全和可靠的。
六、航空航天安全和法规航空航天工程师必须熟悉航空航天安全和法规。
他们需要了解国际民航组织(ICAO)和国家航空航天管理局(FAA)等的标准和规范,并确保设计和运营符合相关要求。
此外,他们还需要掌握飞行安全管理和事故调查的基本原理,以确保飞行器的安全性和可靠性。
综上所述,航空航天工程师在工作中需要掌握广泛的航天知识。
从空气动力学到航空材料,再到推进系统、电子系统、制造和质量控制,以及安全和法规等方面的知识,都是他们成功完成任务所必需的。
航空航天行业航天器动力与推进方案
航空航天行业航天器动力与推进方案第1章航天器动力与推进技术概述 (3)1.1 航天器动力系统发展历程 (3)1.2 航天器推进技术分类与特点 (4)1.2.1 化学推进 (4)1.2.2 电推进 (4)1.2.3 新型推进技术 (4)1.3 国内外研究现状与发展趋势 (4)1.3.1 国外研究现状与发展趋势 (5)1.3.2 国内研究现状与发展趋势 (5)第2章化学推进系统 (5)2.1 固体推进剂火箭发动机 (5)2.1.1 固体火箭发动机工作原理 (5)2.1.2 固体推进剂类型及功能 (5)2.1.3 固体火箭发动机结构及设计 (5)2.1.4 固体火箭发动机的优势与局限性 (5)2.2 液体推进剂火箭发动机 (6)2.2.1 液体火箭发动机工作原理 (6)2.2.2 液体推进剂类型及功能 (6)2.2.3 液体火箭发动机结构及设计 (6)2.2.4 液体火箭发动机的优势与局限性 (6)2.3 混合推进剂火箭发动机 (6)2.3.1 混合推进剂火箭发动机概述 (6)2.3.2 混合推进剂类型及功能 (6)2.3.3 混合推进剂火箭发动机结构及设计 (6)2.3.4 混合推进剂火箭发动机的优势与局限性 (6)2.4 推进剂选择与储存技术 (7)2.4.1 推进剂选择原则 (7)2.4.2 推进剂储存技术 (7)2.4.3 推进剂管理策略 (7)第3章电推进系统 (7)3.1 离子推进器 (7)3.1.1 工作原理与分类 (7)3.1.2 功能特点 (7)3.1.3 应用情况 (7)3.2 霍尔效应推进器 (7)3.2.1 工作原理与分类 (8)3.2.2 功能特点 (8)3.2.3 应用情况 (8)3.3 磁等离子体动力推进器 (8)3.3.1 工作原理与分类 (8)3.3.2 功能特点 (8)3.3.3 应用情况 (8)3.4 电推进系统关键技术与应用 (8)3.4.1 关键技术 (9)3.4.2 应用情况 (9)第4章核推进系统 (9)4.1 核热推进 (9)4.1.1 核热推进原理 (9)4.1.2 核热推进系统构成 (9)4.1.3 核热推进关键技术 (9)4.1.4 核热推进研究进展 (9)4.2 核脉冲推进 (9)4.2.1 核脉冲推进原理 (9)4.2.2 核脉冲推进的优势与挑战 (9)4.2.3 核脉冲推进研究现状 (9)4.3 核反应堆设计与安全 (9)4.3.1 核反应堆设计原则 (9)4.3.2 核反应堆安全措施 (9)4.3.3 核反应堆监管要求 (10)4.4 核推进系统在航天中的应用前景 (10)4.4.1 核推进系统在航天中的应用优势 (10)4.4.2 核推进系统在航天任务中的应用案例 (10)4.4.3 核推进系统对航天事业的影响 (10)第5章激光推进系统 (10)5.1 激光推进基本原理 (10)5.2 激光推进系统关键部件 (10)5.3 激光推进系统功能评估 (10)5.4 激光推进在航天中的应用前景 (11)第6章新型推进技术 (11)6.1 太阳帆推进 (11)6.1.1 太阳帆工作原理 (11)6.1.2 太阳帆设计要点 (11)6.1.3 我国太阳帆推进技术发展现状 (11)6.2 磁帆推进 (11)6.2.1 磁帆工作原理 (12)6.2.2 磁帆关键技术 (12)6.2.3 我国磁帆推进技术发展现状 (12)6.3 电磁推进 (12)6.3.1 电磁推进工作原理 (12)6.3.2 电磁推进关键技术 (12)6.3.3 电磁推进应用前景 (12)6.4 推进技术展望 (12)6.4.1 高效推进技术 (12)6.4.2 环保推进技术 (12)6.4.3 小型化与多功能推进技术 (12)6.4.4 推进技术与其他领域的融合发展 (12)第7章航天器动力与推进系统集成设计 (12)7.1 动力与推进系统总体设计方法 (12)7.2 系统仿真与优化 (12)7.3 系统集成与测试 (13)7.4 在轨运行与维护 (13)第8章航天器动力与推进系统可靠性分析 (13)8.1 系统可靠性基本理论 (13)8.1.1 可靠性定义及度量 (13)8.1.2 可靠性模型 (13)8.1.3 可靠性分析方法 (13)8.2 动力与推进系统故障模式及影响分析 (13)8.2.1 动力与推进系统概述 (14)8.2.2 故障模式识别 (14)8.2.3 故障影响分析 (14)8.3 可靠性评估与优化 (14)8.3.1 可靠性评估方法 (14)8.3.2 可靠性优化策略 (14)8.3.3 优化效果验证 (14)8.4 长寿命高可靠性设计 (14)8.4.1 设计原则 (14)8.4.2 设计方法 (14)8.4.3 设计验证 (14)8.4.4 设计实施与监测 (14)第9章航天器动力与推进系统环境适应性分析 (15)9.1 空间环境及其对推进系统的影响 (15)9.2 环境适应性设计方法 (15)9.3 环境适应性试验与评估 (15)9.4 耐环境设计与应用 (15)第10章航天器动力与推进技术未来发展 (15)10.1 新型动力与推进技术发展趋势 (15)10.2 绿色环保推进技术 (16)10.3 深空探测与星际旅行推进技术 (16)10.4 民用与商业航天推进技术展望 (16)第1章航天器动力与推进技术概述1.1 航天器动力系统发展历程航天器动力系统作为航天器的核心组成部分,其发展历程反映了人类航天技术的进步。
航空、航天推进系统
关键词: k. 湍流模 型;流体体积法; £ 自由表 面 ;溢 流 堰
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前混合磨料水射流磨料颗粒加速机理 分
析 =R sac nacl a o c ai eerho cee t nmeh s ri n m
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大柔 性 飞机 起 落架 缓 冲器 参数 设 计 =
Pa a t r d sg f ln i g g a h c r mee e i n o a d n e s o k r
安 锦文/ 科学学—20, (. 13 / 空间 052 3. 9~ 6) 一
1I E 6
p e i ai n b s d o r p la t e i i g r d c t a e n p o e l — ma n n o n r
步提 出了半分析式 区域导航星座设计 方法 ,并综合分析得 到 4种 区域导航星 座 设计方案 .最后 ,通过对 比研究星座 性能指标及定位精度仿真 结果,初步说 明区域导航星座 设计 方法和 设计 方案的 可行性和合理性 .图 1 8参 关键词 :区域导航星座 ;性能指标 ;星 座可用性;导航定位仿真
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一
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20 0 6年 1 2卷 第 2 0期 5 0・ 5 9 2
航 空 、航 天 推 进 系统
基于流体体积法 的溢流堰粘性流场数值 模 拟 N me cls lin o icu u r a i a o fvso s i mu t
l f w ed o e v r l W i t o . o f l v r o e fO we r wi v 1 i h
航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.整体式固体火箭冲压发动机的关键技术之一是一次燃烧的燃气流量调节技术。
参考答案:正确2.离子推力器和霍尔推力器都需要中和器完成羽流中和功能。
参考答案:正确3.钡钨阴极和六硼化铼阴极是目前主要的电推力器中和器类型。
参考答案:正确4.在火箭发动机热力计算中,热力学数据是指比热、焓、熵等参数随温度的变化。
参考答案:正确5.常用的免费开源的热力计算软件是CHEMKIN.参考答案:错误6.在喷管流动过程中,产物热能转换为动能,转换过程中能量守恒但总焓不守恒。
参考答案:正确7.有关火箭发动机的喷气速度,下列描述正确的有:参考答案:火箭发动机的喷气速度就是喷管出口截面上燃气的流速。
8.液体火箭发动机再生冷却的特点有:参考答案:推力室结构质量大_热损失小_再生冷却推力室增加了推进剂供应系统的负担_对周围热影响小、发动机工作时间可以很长9.下列传热过程属于推力室再生冷却传热过程某环节的有:参考答案:高温燃气与推力室热壁之间的对流和辐射传热_推力室冷却通道与冷却液间的对流换热_冷却套外壁面与环境大气间的对流辐射10.燃气发生剂一般具有燃烧温度低、成气量小但燃烧残渣大的特点。
参考答案:错误11.影响火箭发动机推力的因素有:参考答案:喷管的质量流率_喷管的膨胀状态_发动机的工作高度12.推进剂燃烧产物的温度越高、平均分子量越小,则发动机的喷气速度越大。
参考答案:正确13.再生冷却是在推力室热壁的内表面采取的一种对流式冷却。
参考答案:错误14.贮箱增压系统的功能是为了保证推进剂贮箱内的压强维持在一定的水平。
参考答案:正确15.推进剂利用系统的功能是自动的进行推进剂组元混合比的调节,保证推进剂组元同时消耗完或者最小的剩余。
参考答案:正确16.根据吹除气源压力的高低,吹除系统可分为强吹和弱吹两大类。
参考答案:正确17.在热力计算中,1Kg推进剂总焓的国际制单位是:参考答案:千焦耳/公斤18.火箭发动机燃烧室热力计算遵循的基本原理有:参考答案:能量守恒原理_化学平衡原理_质量守恒原理19.对固体火箭发动机,将一维非定常内弹道计算方程组转化为一维准定常计算方程组的假设条件之一是:参考答案:燃气密度(推进剂密度)_装药通道横截面积的增量(装药通道横截面积)_装药通道内的燃气流速(当地声速)20.火箭推进剂的假定化学式:是把1kg推进剂看成是由基本元素组成的化合物的分子式。
航空航天火箭推进技术
航空航天火箭推进技术超越天际的航空航天火箭推进技术航空航天火箭推进技术是人类进入太空深空的关键,也是探索未知领域的重要工具。
随着科技的进步,航空航天火箭推进技术也在不断演进和创新,为人类探索宇宙提供了更多的可能性。
本文将从火箭推进技术的历史背景、主要研究方向以及未来发展前景等方面进行探讨。
一、航空航天火箭推进技术的历史背景航空航天火箭推进技术是人类追求飞翔梦想的产物。
早在13世纪中国的元朝时期,郭守敬就发明了火箭炮,由火药驱动的火箭推进系统实现了火箭的垂直起飞。
此后,火箭技术在世界范围内得到了广泛传播,逐渐演变为现代火箭推进技术的雏形。
20世纪初,科学家们对航空航天火箭推进技术进行了深入研究。
美国科学家罗伯特·戈达德和德国的赫尔曼·奥伯特等人的贡献被认为是航空航天火箭推进技术发展的里程碑。
其中,戈达德的研究成果奠定了现代火箭技术的基础,奥伯特则在纳粹德国期间研制了首枚液体火箭,为后来的航空航天事业做出了重要贡献。
二、航空航天火箭推进技术的主要研究方向随着科技水平的提高和航空航天事业的发展,航空航天火箭推进技术也面临着更多的挑战和发展方向。
目前,航空航天火箭推进技术的主要研究方向包括火箭发动机的提升效率、推进剂的创新和新型推进系统的开发等。
a) 火箭发动机的提升效率火箭发动机的效率是衡量其性能的重要指标。
为了提升火箭发动机的效率,科学家们提出了多种改进方案。
比如,采用先进的燃烧室设计和喷管结构可以增加燃烧效率和推力效果;引入氢氧燃料等新型燃料可以提高燃料的能量密度,从而实现更长航程和更大载荷。
b) 推进剂的创新推进剂是火箭推进系统的重要组成部分。
传统的推进剂一般采用化学燃料,如液氧和煤油等。
然而,这种推进剂存在成本高、储存难、污染环境等问题。
因此,科学家们正在积极研究和开发新型推进剂,如固体火箭发动机、等离子体推进剂和离子推进等,以满足未来航天任务对可持续和环保推进剂的需求。
c) 新型推进系统的开发除了火箭发动机和推进剂的改进,航空航天科学家们还在探索新型推进系统的开发。
航空航天火箭发动机的推力调控方法
航空航天火箭发动机的推力调控方法航空航天火箭发动机的推力调控是航天领域中的重要技术问题之一。
它涉及到火箭的稳定性、可控性以及安全性等方面。
本文将介绍一些航空航天火箭发动机的推力调控方法。
一、燃烧室压力控制技术燃烧室压力是影响火箭发动机推力大小的重要因素之一。
通过控制燃烧室内燃烧的气体压力,可以实现推力的调控。
一种常用的方法是在燃烧室中设置一个调节阀,通过调节阀的开度来调控气体流经的通道直径,从而控制燃烧室内气体的压力。
这种方法可以实现推力的连续调节,并且响应速度较快。
二、燃料流量控制技术燃料流量是另一个影响火箭发动机推力的重要因素。
通过控制燃料的流入速度,可以实现推力的调控。
一种常用的方法是在燃料供给系统中设置一个流量控制器,通过调节流量控制器的开度来控制燃料流入的速度。
这种方法可以实现推力的精确控制,但是调节范围较小。
三、喷嘴结构调节技术喷嘴的结构对火箭发动机的推力调控也有一定影响。
通过调节喷嘴的结构参数,可以改变喷嘴出口的面积,从而改变推力大小。
一种常用的方法是在喷嘴中设置可调节的喉道,通过调节喉道的张开或闭合程度来控制喷嘴出口的面积。
这种方法可以实现推力的较大范围调节,但是调节速度较慢。
四、混合推进系统的调控技术混合推进系统是一种将液体燃料和固体燃料混合使用的火箭推进系统。
通过控制混合比例,可以实现推力的调控。
一种常用的方法是在混合推进系统中设置一个混合比例控制器,通过调节控制器的开度来控制液体燃料和固体燃料的混合比例。
这种方法可以实现推力的精确调节,并且响应速度较快。
五、推进剂流动性调控技术推进剂的流动性对火箭发动机的推力调控也有一定影响。
通过控制推进剂的流动性能,可以实现推力的调控。
一种常用的方法是在推进剂供给系统中设置一个流动性控制器,通过调节控制器的开度来控制推进剂的流动性能。
这种方法可以实现推力的连续调节,并且调节范围较大。
总结起来,航空航天火箭发动机的推力调控方法包括燃烧室压力控制技术、燃料流量控制技术、喷嘴结构调节技术、混合推进系统的调控技术以及推进剂流动性调控技术等。
航空航天工程师的推进系统理解
航空航天工程师的推进系统理解航空航天工程师是负责设计和开发飞机、导弹以及其他航空航天器件的专业人员。
推进系统是航空航天器的重要部分,负责提供动力和推动力。
本文将探讨航空航天工程师对推进系统的理解,包括其组成部分、工作原理以及最新技术的发展。
一、推进系统的组成部分推进系统通常由以下组成部分构成:1. 发动机:发动机是推进系统的核心组件,负责产生推力。
其中包括喷气发动机、火箭发动机等不同类型。
喷气发动机通过向后喷出高速气流产生反作用力,推动飞机前进。
火箭发动机则通过燃烧推进剂和氧化剂产生高速气体流,推动航天器进入太空。
2. 推力控制系统:推力控制系统用于调节推进系统的输出,以实现对飞行器的控制。
它包括燃烧室形状控制、喷嘴设计和推力调节装置等。
3. 燃料供应系统:燃料供应系统负责将燃料输送到发动机中进行燃烧。
它包括燃料储存、输送、过滤和喷射等。
二、推进系统的工作原理推进系统的工作原理可分为以下几个步骤:1. 燃烧过程:当燃料和氧化剂混合并经过点火后,将产生高温和高压气体。
该高压气体在燃烧室内膨胀,并通过喷嘴喷出,从而产生推进力。
燃料的种类和氧化剂的选择对推力的大小和效率有很大影响。
2. 质量流量控制:通过调节燃料和氧化剂的流量,可以控制推进系统的输出。
在不同阶段,推力的大小和方向可能需要不同的调整,以满足飞行器的需要。
3. 推力平衡:推进系统产生的推力将与其他阻力进行平衡,以保持飞行器的稳定。
同时,还需要考虑燃料的消耗和重量的变化对飞行器的影响。
三、最新技术的发展随着科技的进步,航空航天领域的推进系统也在不断演进。
以下是一些最新的技术发展:1. 电喷推进系统:电喷推进系统利用电能将液体燃料转化为离子流,从而产生推进力。
与传统推进系统相比,电喷推进系统能够提供更高的比冲和更高的输出效率。
2. 磁推力器:磁推力器利用磁场产生推进力,无需推进剂,因此具有零排放和高效能的特点。
它在微小航天器和卫星的姿态控制中具有广泛应用。
航空航天推进系统
航空航天推进系统航空航天推进系统是航空航天领域中至关重要的一部分,它负责为飞行器提供动力,推动飞行器在大气层或太空中进行飞行。
航空航天推进系统的发展对于航空航天技术的提升和飞行器性能的改善具有重要意义。
本文将探讨航空航天推进系统的基本原理、主要组成部分以及未来发展方向。
一、航空航天推进系统的基本原理航空航天推进系统的基本原理依据牛顿第三定律——作用力与反作用力相等。
根据这一定律,推进系统通过喷射高速气流或推力将飞行器向相反方向推进,从而实现动力传递。
航空航天推进系统可以分为两类:化学推进系统和电磁推进系统。
化学推进系统是目前航空航天领域中最常见的推进系统,它通过燃料的燃烧与氧化剂反应产生高温高压气流或喷气来产生推力。
这种推进系统可分为火箭引擎和喷气发动机两种类型。
火箭引擎利用化学能转化为动能,并通过释放高速排气将飞行器推进到空间中。
喷气发动机则通过喷射高速气流来为飞行器提供动力。
电磁推进系统是一种新兴的推进技术,它利用电磁场的相互作用通过磁场或电场产生推力。
电磁推进系统可以分为离子推进器和等离子体推进器两种类型。
离子推进器利用离子束的推力产生推力,能够提供长时间持续的推力且效率高,适用于太空探测任务。
等离子体推进器则通过产生等离子体推进气体并利用磁场加速喷射以产生推力,具有高速和高效推进的特点。
二、航空航天推进系统的主要组成部分航空航天推进系统由多个关键组件组成,每个组件发挥着重要的作用,以提供充足的推力和高效的推进效果。
主要组成部分包括:1. 燃料系统:负责提供燃料和氧化剂供给燃烧反应,以产生高温高压气体或喷气。
2. 推进器:是航空航天推进系统中最核心的组件,负责将燃烧产生的气体或喷气进行喷射或排放,产生推力。
3. 燃烧室:是燃料和氧化剂混合并燃烧的区域,燃烧室内的燃烧反应产生高温高压气体,并将其送入推进器。
4. 控制系统:控制航空航天推进系统的启动、燃料供给、推进器喷射等过程,确保系统的安全和稳定运行。
航空航天领域的航空推进系统工程研究
航空航天领域的航空推进系统工程研究航空航天领域一直以来都是科技创新的重点领域,而航空推进系统作为航空航天装备的核心部分,对飞行器性能和性能极限起着至关重要的作用。
因此,航空推进系统工程的研究至关重要。
本文将探讨航空航天领域航空推进系统工程的研究内容、重要性以及未来的发展方向。
1. 航空推进系统工程的研究内容航空推进系统工程研究的内容涵盖了多个方面,包括燃气涡轮发动机、航空发动机燃烧室、涡轮增压器、燃气发生器等多个关键技术。
例如,针对燃气涡轮发动机,研究者会对其喷口、燃烧室、涡轮叶片等部件进行性能优化和模拟仿真,以提高发动机效率和推力。
此外,在航空发动机燃烧室方面的研究,研究者将关注燃烧室的燃烧过程、燃烧效率以及排放控制等关键技术。
2. 航空推进系统工程的重要性航空推进系统工程是航空航天领域最核心的研究方向之一,因为航空推进系统的性能和稳定性直接影响着飞行器的飞行效能和安全性。
航空发动机作为航空推进系统的核心,直接决定了飞机的起飞、巡航和降落等关键环节。
优化和提升航空推进系统的工程能力,对改善飞行器的性能、降低燃油消耗、提高航空器的使用寿命具有重要意义。
此外,随着航空技术的不断发展,航空航天领域对航空推进系统工程的研究也面临着新的挑战。
如今的研究重点已经由提高发动机推力向提高燃油经济性、减少环境污染等方向转变。
因此,航空推进系统工程研究具有重要的实践意义和应用前景,会直接影响到未来航空航天领域的发展方向。
3. 航空推进系统工程的未来发展方向随着航空航天领域技术的不断进步,航空推进系统工程的未来发展方向也将更加多样化和综合化。
首先,在推进系统设计方面,研究者将更加注重提高系统的协调性和综合性能,采用多种技术手段,如涡扇发动机、液体火箭发动机等,以满足不同飞行器的需求。
其次,在推进系统控制和管理方面,研究者将致力于提高系统的自适应性和智能化,以实现对整个航空推进系统的精确控制和动态管理。
此外,航空推进系统工程的研究还将深入探索新材料和新技术的应用。
航空航天领域的航空器动力与推进技术
航空航天领域的航空器动力与推进技术航空航天领域一直是人类探索和攀登科技巅峰的领域之一。
航空器的动力与推进技术是其中不可或缺的组成部分。
从最早的风力驱动,到如今的喷气发动机和火箭推进系统,动力和推进技术的不断发展不仅推动了航空航天事业的蓬勃发展,也改变了人类的生活方式和视野。
一、动力技术的发展1.1 早期动力技术在航空航天领域的发展初期,人们利用风力来驱动航空器的飞行。
帆布和木材的结合使得飞行器能够“扬帆破浪”,实现空中航行。
后来,人们又发明了蒸汽机,通过煮沸水来产生高压蒸汽驱动飞行器的运动。
然而,这些动力方式有着重大的限制,并不能满足人类对于高速飞行和长航程的需求。
1.2 内燃机和喷气技术20世纪初,内燃机技术的出现极大地改变了航空器的动力来源。
内燃机使用了可燃燃料和氧气进行燃烧,产生高温高压的气体流,并利用这种气体流来产生推力。
而喷气发动机则是内燃机的一种延伸,其利用喷射出来的高速气流来推动航空器的前进。
这种动力技术的出现使航空器飞行速度得以大幅提升,大大缩短了飞行时间。
二、喷气发动机的原理与构成2.1 喷气发动机的工作原理喷气发动机基本上由进气道、压气机、燃烧室、高压涡轮、喷管等组成。
在工作时,喷气发动机通过进气道将大量空气吸入压气机,压气机将空气进行压缩并注入燃烧室。
燃烧室中喷入燃料并点燃,燃料的燃烧产生高压高温的气体。
这些高压气体经过高压涡轮的驱动,再通过喷管喷出,产生推力推动飞行器前进。
2.2 喷气发动机的分类喷气发动机可以按照不同的工作原理和结构特点进行分类。
常见的喷气发动机包括涡喷式发动机、涡流扇发动机和高涵道比涡扇发动机等。
涡喷式发动机是最早的喷气发动机之一,其喷气效率相对较低。
而涡流扇发动机和高涵道比涡扇发动机则是现代航空器常用的发动机,具有高推力和高燃烧效率的特点。
三、火箭推进系统的原理与应用3.1 火箭推进系统的工作原理火箭推进系统是一种在真空中工作的推进系统,可以将航空器、导弹等送入宇宙空间。
航空航天工程师的火箭发动机与推进系统
航空航天工程师的火箭发动机与推进系统火箭发动机与推进系统是航空航天工程中至关重要的组成部分。
本文将着重介绍火箭发动机和推进系统的工作原理、分类以及应用领域。
一、引言航空航天工程师在火箭发动机与推进系统的研发和应用中起着至关重要的作用。
火箭发动机与推进系统是保证航天器能够离地并获得速度的核心部分。
他们的研发不仅仅是一项技术挑战,同时也涉及到安全、可靠性和效率等多个方面。
下面我们将深入探讨火箭发动机与推进系统的工作原理、分类以及应用领域。
二、火箭发动机的工作原理火箭发动机是通过排放高速喷出的燃烧产物来产生推力的一种动力装置。
它们根据不同的工作原理和燃料类型可以分为化学火箭发动机、核火箭发动机和电推进系统等。
1. 化学火箭发动机化学火箭发动机是目前应用最为广泛的一种火箭发动机。
它们通过燃料和氧化剂的化学反应来释放巨大能量,并将产生的高温高压燃气从喷嘴喷出,产生推力。
常见的化学火箭发动机包括固体火箭发动机和液体火箭发动机。
固体火箭发动机具有结构简单、可靠性高的优点,广泛应用于一次性运载火箭和导弹等领域。
液体火箭发动机则具有推力可调、重复使用的优点,适用于载人航天器和卫星等领域。
2. 核火箭发动机核火箭发动机是利用核能来产生巨大推力的一种高级火箭发动机。
它们通过核聚变或核裂变过程来释放出强大的能量,并将产生的高温高压气体推出喷嘴,产生推力。
核火箭发动机具有极高的推力和能量密度,但由于核能的特殊性,存在安全性和环境问题,目前仍处于研发阶段。
3. 电推进系统电推进系统是利用电能直接推动航天器的一种发动机系统。
它们通过电离气体或电磁场作用力来产生推力。
电推进系统具有高比冲、长寿命和可持续推力等优点,适用于深空探测和卫星姿态控制等领域。
三、火箭推进系统的工作原理火箭推进系统由火箭发动机和附属设备组成,是火箭运行、飞行过程中推动载荷向目标航天轨道运行的动力装置。
推进系统根据燃料的状态和供给方式不同,可以分为推进剂燃烧和推进剂推力两大类。
【国家自然科学基金】_航空航天推进系统_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
科研热词 脉冲爆震发动机 优化 高室压 高周疲劳 风洞试验 风扇 预爆器 非线性最小二乘 非线性仿真 键合图模型 遗传算法~+ 进气道 轨道转移 起动 试验 设计 薄膜冷却 航空航天推进系统 航空、航天推进系统 航宅发动机 脉动燃烧 脉冲推力器 缓燃向爆震转捩 综合飞行/矢量推进系统 纹影系统 特性试验 爆震 火箭发动机 激波 激光推进 液体火箭发动机 消化吸收 流动传热 气蚀空穴 气动阀 模型预测控制 概率寿命 概念设计 斜坡 数值计算 数值仿真 推力矢量控制 控制器分离 微小型推进系统 差动活塞 小推力 实验 多次打靶 多循环爆震实验 塞式喷管 吸气式高超声速飞行器 叶片
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
轴承生热 转捩流动 转捩模型 起动 试验 诊断优先系数 表面检测 航空发动机 自由表面 腐蚀 脉冲爆震发动机 脉冲爆震-涡扇组合发动机(pdte) 聚焦深度表面测量 美国军用喷气燃料 综合冷却效率 组播 红外热像技术 紧致格式 紧凑式换热器 移动热源 磁流体流 磁悬浮轴承 知识获取 盲源分离+ 电弧火箭推进系统 电弧加热发动机 爆震频率 爆震燃烧 熵产最小化 热阻系数 热力循环 烧结多孔结构 火焰传播 滑模制导律 溅射 湍流 渗透率 涡轮叶栅 流动特性 流动控制 流动失稳 流动分离 波数 油膜振荡 沟槽壁面 汽轮机 水 气热耦合 气压 气动阀 气动负荷 气动设计 气动数值优化 气动性能
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航空航天工程师的航空推进技术
航空航天工程师的航空推进技术航空航天工程师在航空推进技术的领域扮演着关键的角色,他们致力于研究和创新各种航空推进系统,以推动航空业的发展。
航空推进技术是航空航天工程的核心内容之一,对于飞行器的性能和效能至关重要。
在本篇文章中,我们将探讨航空航天工程师在航空推进技术方面的工作,并介绍几个重要的航空推进技术。
一、喷气发动机技术喷气发动机是现代飞机中最常用的航空推进系统之一。
它通过将燃料与外部大气混合并燃烧产生高速气体喷出,以产生推力来驱动飞机前进。
航空航天工程师在喷气发动机技术方面的工作包括优化燃烧过程、改善燃料效率以及降低排放物的产生。
通过引入新的材料和设计方法,工程师们不断提升喷气发动机的性能和可靠性,以满足飞行器对于推力、经济性和环保性的要求。
二、涡轮发动机技术涡轮发动机是一种通过喷气发动机推动涡轮旋转产生动力的航空推进系统。
这种发动机能够在高空高速飞行时提供更高的推力和燃料效率。
航空航天工程师致力于改进涡轮发动机的设计和制造工艺。
他们通过提高涡轮转速、优化风道和增加压比等手段,提升涡轮发动机的性能,并改善其可靠性和维护性。
三、固体火箭发动机技术固体火箭发动机是一种使用固体燃料推动飞行器的航空推进系统。
相比于液体火箭发动机,固体火箭发动机具有结构简单、可靠性高的优势。
航空航天工程师在固体火箭发动机技术方面的研究主要包括改进燃料配方、提高推进剂燃烧效率以及优化发射系统。
他们通过对材料和工艺的不断改进,使固体火箭发动机能够提供更高的推力和更长的使用寿命。
四、电推力技术电推力技术是一种新兴的航空推进技术,它利用电能转化为推力来驱动飞行器。
航空航天工程师在电推力技术方面的工作包括研发高效的电动机、优化电力系统以及提高电池能量密度。
电推力技术具有零排放、低噪音和高效能的特点,有望在未来的航空领域得到广泛应用。
综上所述,航空航天工程师在航空推进技术的研究和创新中发挥着重要作用。
他们通过不断改进现有技术和引入新的理念,推动着航空业的发展和创新。
高超声速飞行器的推进技术分析
高超声速飞行器的推进技术分析高超声速飞行器作为当前航空航天领域的研究热点,其推进技术的发展至关重要。
高超声速飞行器通常指飞行速度超过 5 倍音速的飞行器,这类飞行器在军事、民用等领域都具有巨大的应用潜力。
然而,要实现高超声速飞行,面临着诸多技术挑战,其中推进技术是关键之一。
高超声速飞行器的推进系统需要具备强大的推力、高的比冲以及良好的工作可靠性。
目前,主要的高超声速推进技术包括超燃冲压发动机、火箭发动机以及组合循环发动机等。
超燃冲压发动机是高超声速飞行器推进技术中的一个重要研究方向。
它利用高超声速来流的冲压作用,使空气在燃烧室内实现超声速燃烧。
超燃冲压发动机具有结构相对简单、重量轻、比冲高等优点。
然而,其技术难度也很大。
首先,在高超声速条件下,实现稳定的燃烧组织是一个巨大的挑战。
由于来流速度极快,空气在燃烧室内的停留时间极短,需要精确的燃料喷射和混合控制,才能保证高效燃烧。
其次,超燃冲压发动机对进气道的设计要求极高,需要有效地捕获和压缩来流空气,同时避免出现气流分离等问题。
此外,发动机在工作过程中会面临极高的热负荷,对材料和热防护技术提出了苛刻的要求。
火箭发动机在高超声速领域也有着广泛的应用。
火箭发动机通过燃烧自身携带的燃料和氧化剂产生推力,不受外界空气条件的限制。
因此,它可以在大气层内外工作,具有很高的适应性。
但火箭发动机的比冲相对较低,燃料消耗量大,这在一定程度上限制了其在高超声速飞行器上的应用范围。
为了提高火箭发动机的性能,目前的研究重点包括新型燃料和氧化剂的开发、燃烧过程的优化以及推力矢量控制技术等。
组合循环发动机则结合了不同类型发动机的优点,旨在实现高超声速飞行器在不同飞行阶段的最优性能。
例如,涡轮基组合循环发动机(TBCC)将涡轮发动机和冲压发动机组合在一起。
在飞行器起飞和低速飞行阶段,由涡轮发动机提供动力;当飞行速度达到一定值后,冲压发动机开始工作,实现高超声速飞行。
这种组合方式充分发挥了两种发动机的优势,但也带来了系统复杂性增加、模式转换控制困难等问题。
航空航天技术工作原理
航空航天技术工作原理航空航天技术的发展使得人类能够实现梦寐以求的空中探索和掌握飞行的能力。
在现代航空航天工程中,各种关键原理和技术被广泛应用。
本文将探讨一些航空航天技术的工作原理。
一、飞行器的升力原理飞行器的升力原理是航空航天技术中最基本的原理之一。
根据伯努利定律,当气流通过翼型时,速度较快的气流会在翼型上方产生低气压,而速度较慢的气流会在翼型下方产生高气压。
这种气压差使得翼型受到向上的升力作用,从而使飞行器能够在空中飞行。
二、推进原理推进原理是航空航天工程中用于驱动飞行器运动的基本原理。
飞行器通过排出高速喷流并受到反作用力的推动,实现向前推进。
常见的推进方式包括涡轮喷气发动机、火箭发动机以及螺旋桨等。
这些推进系统通过燃烧燃料产生高速气流,从而产生推力。
三、航空航天材料的工作原理航空航天技术中使用的材料需要具备轻量化、高强度、高温耐受、抗腐蚀等特点。
例如,航空航天中使用的航空铝合金具有优异的机械性能和耐腐蚀性能,这使得飞行器能够在恶劣的环境中飞行。
另外,碳纤维复合材料在航空航天工程中也得到广泛应用,因为它们具有轻质、高强度和刚度的特点。
四、导航与控制原理在航空航天技术中,导航与控制系统起着至关重要的作用。
导航系统如全球定位系统(GPS)可以精确测量飞行器的位置和速度。
而自动驾驶系统则可以根据导航系统的数据来实现航向和飞行姿态的控制。
这些导航与控制系统的原理和算法是航空航天技术中的核心内容。
五、空气动力学原理空气动力学是研究飞行器在空气中运动的学科。
空气动力学原理的研究对于设计和改进飞行器的外形、气动性能和稳定性至关重要。
通过对气动力学原理的应用,工程师可以优化机翼形状,改善飞行器的操纵性和稳定性,提高性能和安全性。
六、航空航天技术与空间探索除了航空方面的技术,航空航天技术还广泛应用在空间探索领域。
例如,火箭技术的推进原理被用于将人造卫星送入地球轨道或深空中。
太空探测器则利用航空航天技术实现了对外层空间的探索,收集宇宙的信息。
工程技术在航空航天中的应用有哪些
工程技术在航空航天中的应用有哪些关键信息:1、航空航天工程技术的分类2、不同工程技术在航空航天器设计中的应用3、工程技术在航空航天材料方面的应用4、工程技术在航空航天推进系统中的应用5、工程技术在航空航天导航与控制系统中的应用6、工程技术在航空航天制造工艺中的应用1、引言航空航天领域是现代工程技术的前沿阵地,众多先进的工程技术在其中得到了广泛应用。
这些技术的不断发展和创新,推动了航空航天事业的飞速进步,为人类探索宇宙和改善生活带来了巨大的机遇和挑战。
11 航空航天工程的重要性航空航天工程不仅关系到国家的国防安全和战略利益,还在民用领域如交通运输、通信、气象观测等方面发挥着至关重要的作用。
12 工程技术对航空航天发展的推动先进的工程技术是实现航空航天目标的关键,它们使得飞行器更加高效、可靠、安全和经济。
2、航空航天工程技术的分类21 结构工程技术结构工程技术涉及到飞行器的整体架构设计,包括机身、机翼、尾翼等部件的强度、刚度和稳定性分析。
211 轻量化设计采用高强度、轻质的材料,如碳纤维复合材料、钛合金等,以减轻飞行器的重量,提高燃油效率和运载能力。
212 空气动力学优化通过计算机模拟和风洞试验,优化飞行器的外形,减少空气阻力,提高飞行性能。
22 推进工程技术推进工程技术决定了飞行器的动力来源和性能。
221 喷气发动机技术包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机等,不断提高发动机的推力、燃油效率和可靠性。
222 火箭发动机技术用于航天器的发射和轨道推进,发展可重复使用的火箭发动机是当前的研究热点。
23 材料工程技术航空航天材料需要具备高强度、耐高温、耐腐蚀等特殊性能。
231 金属材料如钛合金、铝合金等,在飞行器结构中广泛应用。
232 复合材料具有优异的性能,如碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用越来越广泛。
24 电子与电气工程技术电子与电气工程技术涵盖了飞行器的通信、导航、控制等系统。
241 航空电子设备包括飞行控制系统、雷达系统、通信系统等,保障飞行器的安全飞行和任务执行。
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2、可动喷管推力矢量控制系统 (1)铰接接头摆动喷管推力矢量控制 ①摆动喷管结构及其特点 ②摆动喷管侧向控制力和操纵力矩 (2)柔性喷管推力矢量控制 ①柔性摆动喷管结构与工作原理 ②柔性喷管的分类与特点 (3)液浮轴承摆动摆动喷管推力矢量控制 ①基本原理与结构 ②液浮喷管性能
4、发动机性能受外界环境温度影响大
5保证发动机稳定燃烧的临界压力高
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第二节 固体火箭发动机的应用 与发展
一、固体火箭发动机的应用
1、应用于各类型火箭和导弹 2、应用于航天技术 3、在航空及民航领域应用 4、在国民经济建设中应用
二、固体火箭推进技术的发展
中国是固体火箭的发源地,早在南宋时期中国就有了用于战争的以黑 火药作推进剂的固体火箭。
二、固体燃气发生器的应用
1、作为启动装置 2、用于火箭冲压组合发动机 3、作为气源装置 4、作为战略导弹弹射动力源(高压室) 5、用于地面试车台的气源 6、应用于国民经济建设中
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三、导弹弹射用固体燃气发生器
1、燃气-蒸汽式弹射用燃气发生器 2、燃气式弹射用燃气发生器
四、气源式燃气发生器
1、推力矢量控制装置分类
燃气桨、燃气舵
固定喷管 喷流致偏环
摆动喷管套
固体火箭发动机
辅助发动机 液体火箭发动机
机械式
柔性接头可动喷管
推力矢量控制系统
球窝接头可动喷管
旋转喷管
可动喷管 液浮轴承可动喷管
铰接接头可动喷管
常平架可动喷管
惰性液体二次喷射
液体二次喷射 活性液体二次喷射
液体二次喷射式
燃气二次喷射
(3)侧、端燃药柱 其特点是燃烧面大
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第八节 固体火箭发动机的内弹 道计算
一、内弹道计算任务 二、燃烧室中的燃气流动与压强变化
1、燃烧室中的燃气流动 2、燃烧室压强的变化 固体火箭发动机工作过程燃烧室压强-时间曲线分为三个阶段:
(1)发动机启动阶段(上升段) (2)发动机工作阶段(平衡段) (3)下降段(拖尾段)
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三、航天运载固体火箭发动机
1、FG-02固体火箭发动机 (1)作用与特点 (2)结构组成 2、星37D(TE-M-364-3)固体火箭发动机 (1)作用与特点 (2)结构组成:燃烧室、装药、喷管及点火装置组成
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四、航天器固体火箭发动机
(1)作用与特点 (2)基本组成 燃烧室:由燃烧室壳体及内绝热层组成 装药:由HTPB复合推进剂浇铸成型 喷管:喷管为潜入式固定喷管 点火装置:由点火器和安全保险装置组成
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第一节 固体火箭推进系统的组 成、工作原理与特点
一、固体火箭推进系统的组成
固体火箭推进系统主要由固体火箭发动机、点火安全保险装置、推力 矢量控制装置、推力终止装置等组成。
二、固体火箭推进系统的工作原理
首先要对点火装置解除保险,即安全机构解锁。接到点火指令,对点 火装置通电点燃点火药,点火药产生的具有一定压力的高温燃烧产物 流经装药表面,瞬间将装药从局部到全部点燃,药柱燃烧产生的燃气 迅速充填燃烧室。燃烧室内高温高压燃气流向喷管,在喷管内膨胀加 速,最后以超音速气流从喷管出口排出,形成反作用力,即推力。
第五章 固体火箭推进系统
第一节 固体火箭推进系统的组成、工作原理与 特点
第二节 固体火箭发动机的应用与发展 第三节 固体火箭发动机的组成与分类 第四节 固体火箭发动机主要组成结构及其工作
原理 第五节 固体推进剂 第六节 固体推进剂的燃烧特性
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第七节 固体火箭发动机装药 第八节 固体火箭发动机的内弹道计算 第九节 固体火箭推力矢量控制装置 第十节 固体火箭推力终止装置 第十一节 点火安全保险装置 第十二节 固体推进剂燃气发生器 第十三节 固体火箭发动机应用举例
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第七节 固体火箭发动机装药
一、装药药型分类
按药柱燃烧面的变化规律可以分为恒面性药柱、减面性药柱和增面性 药柱
按燃烧表面所处的位置可分为端面燃烧药柱、侧面燃烧药柱和侧、端 面同时燃烧药柱
按燃烧方向可分为一维药柱、二维药柱和三维药柱 按药柱的几何形状可分为管形药柱、星形药柱、车轮形药柱、开槽管
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第十三节 固体火箭发动机应用 举例
一、战术导弹固体火箭发动机
1、空-空导弹固体火箭发动机 (1)作用与特点 (2)发动机基本组成 2、地-空导弹固体火箭发动机 (1)作用与特点 (2)结构组成
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二、战略导弹固体火箭发动机
1、M55E-1固体火箭发动机 (1)作用与特点 (2)发动机组成 2、PC-12-3固体火箭发动机 (1)作用与特点 (2)发动机组成
④结构简单,质量轻,琐紧强度足够
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第十一节 点火安全保险装置
一、电安全保险装置 二、机械式安全保险装置
1、堵塞火道安全保险装置 2、火道错位安全保险装置 3、电磁驱动式安全保险装置 固体推进剂燃气发生 器
一、固体推进剂燃气发生器的特点
1、固体推进剂燃气发生器的功能特点 2、固体燃气发生器的设计特点
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三、燃烧室压强-时间曲线的简化计算
所谓燃烧室压强-时间曲线的简化计算,是基于发动机的零维内弹道 计算的基本方程
1、上升段压强-时间曲线计算
2、工作段压强-时间曲线计算
3、结束段压强-时间曲线计算
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第九节 固体火箭推力矢量控制
装置
一、固体火箭推力矢量控制装置的分类与要求
推力矢量系统来实现姿态控制。 推进系统的推力装置来使推力终止。
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三、固体火箭系统推进系统的特点
优点:
1、结构简单
2、使用与维护方便
3、可靠性高
4、质量比高、体积比冲高
5、加速性能好,能快速响应攻击目标
6、成本低
缺点:
1、比冲较低
2、工作是时间短
3、推力大小的可调性差
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3、固定喷管推力矢量控制系统 (1)扰流片推力矢量控制
①扰流片推力控制装置的结构原理 ②扰流片侧向力的影响因素 (2)摆帽推力矢量控制 ①摆帽推力矢量控制装置结构原理 ②摆帽控制装置侧向力的影响因素 4、活动发动机推力矢量控制 (1)游动发动机 (2)球形发动机
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第五节 固体推进剂
一、固体推进剂分类及其组成
1、双层推进剂(DB) 基本组成是硝化棉和消化甘油
2、复合推进剂 主要由氧化剂、粘合剂和金属燃料组成,此外,还有少量其他成分, 目的是改善推进剂的某些性能
3、复合双基推进剂 在双基推进剂的基础上加入了高能量的燃烧剂和氧化剂
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上一页 下一页 返回 第一 张幻
三、点火装置
1、点火性能和点火过程 2、烟火剂点火器
(1)整体式点火器(2)分装式点火器(3)组合式点火器 3、点火发动机 特点:
① 点火发动机的点火燃气流量和持续时间可以严格控制,而且还可 以按设计要求使点火燃气按一定方向喷射 ② 可采用主装药所用的推进剂作点火药,不必采用昂贵的高能烟火 剂 ③点火发动机由于有装药燃烧,不会出现局部高压和燃爆
中国的现代固体推进技术是从20世纪50年代开始发展的
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三、固体火箭推进技术当前研究方向
1、研制高能量固体推进剂 研制高能量固体推进剂主要以使用效能更高的组元来代替现有的推进
剂元组 2、材料与结构的改进 改进固体火箭发动机的结构设计及采用新材料是改善固体火箭发动机
质量特性的基本途径,也是固体火箭发动机的发展方向之一 3、理论与试验研究的发展 要进行理论方法和模拟方法的改进,利用计算机模拟仿真技术及先进
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第四节 固体火箭发动机主要组 成结构及其工作原理
一、燃烧室
1、燃烧室壳体 (1)金属材料筒体(2)复合材料筒体(3)双层材料筒体 2、封头结构 3、燃烧室的连接与密封结构 4、药柱的支承结构 5、燃烧室热防护
二、喷管
1、喷管分类 (1)按喷管个数分类,分为单个喷管和多个喷管 (2)按结构材料分类,分为简单喷管和复合喷管
气体二次喷射 热气体二次喷射
空气二次喷射
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2、基本要求 ①提供足够的侧向控制力 ②作动力矩要小 ③装置应有较好的动态特性 ④对发动机造成的轴向推力损失小 ⑤工作可靠、结构紧凑、质量轻、维护方便
几点原则: ①继承性 ②可靠性 ③性能潜力 ④质量与体积 ⑤安装与维护 ⑥经济性
二、运载火箭与导弹对固体推进剂的要求
1、推进剂应具有需要的能量特性 2、应具有良好的内弹道性能 3、具有良好的力学性能 4、推进剂应具有良好的燃烧特性 5、推进剂的生产经济性好
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第六节 固体推进剂的燃烧特性
一、固体推进剂的燃烧特性
“几何燃烧定律”是固体推进剂燃烧的重要定律,是对推进剂燃烧表 面推进的规律的描述。它包括三项基本假设: ① 整个装药的燃烧表 面同时点燃②装药成分均匀,燃烧表面各点的条件相同 ③燃烧表面 上的各点都以相同的燃速向装药里面推进
形药柱、椎柱形药柱、翼柱形药柱和多孔形药柱等
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二、典型药柱介绍
1、术语与基本概念 ①燃层厚 ②总燃层厚 ③肉厚系数 ④装填系数 ⑤包覆层 ⑥ 人工脱粘层 ⑦燃烧时间 ⑧工作时间
2、典型药柱 (1)端面燃烧药柱
端面燃烧药柱的主要优点: ①能恒面性燃烧 ②具有端面燃烧药柱的发动机可以实现长时间工作 ③装填系数最大 ④不会产生初始压力峰 ⑤形状及结构简单,制造容易 ⑥具有固有的高强度
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(3)按与燃烧室的安装方式分类,分为普通喷管和潜入式喷管 (4)按与燃烧室壳体连接形式分类,分为固定喷管和活动喷管 (5)按喷管型面分类,分为锥形喷管和特型喷管 2、喷管的热防护 (1)喷管的受热分析