運載火箭增壓輸送系統(tǒng) 航天科技出版基金

 
 
 
 
 
第1章緒論1
 
1.1引言1
 
1.2增壓輸送系統(tǒng)組成及總裝4
 
1.2.1系統(tǒng)4
 
1.2.2組件8
 
1.2.3總裝8
 
1.3增壓輸送系統(tǒng)仿真與試驗9
 
1.3.1仿真9
 
1.3.2試驗13
 
1.4增壓輸送系統(tǒng)可靠性15
 
參考文獻16
上篇系統(tǒng)
第2章增壓系統(tǒng)19
 
2.1概述19
 
2.2增壓方式22
 
2.2.1貯氣式增壓22
 
2.2.2自生增壓37
 
2.2.3化學(xué)反應(yīng)增壓43
 
2.2.4活塞泵式增壓44
 
2.2.5增壓方式選擇46
 
2.3增壓換熱數(shù)學(xué)模型49
 
2.3.1常溫貯箱增壓換熱模型50
 
2.3.2低溫貯箱增壓換熱模型52
 
2.3.3增壓氣瓶增壓換熱模型59
 
2.3.4管路的換熱模型60
 
2.4增壓流量控制61
 
2.4.1增壓控制方式61
 
2.4.2增壓響應(yīng)時間63
 
2.4.3孔板流量計算64
 
2.5增壓氣體消能71
 
2.5.1消能器結(jié)構(gòu)72
 
2.5.2消能器仿真76
 
2.5.3消能器試驗80
 
2.6增壓系統(tǒng)性能仿真81
 
2.6.1需要的增壓壓力81
 
2.6.2初始容積及壓力84
 
2.6.3系統(tǒng)性能仿真85
 
2.7增壓系統(tǒng)試驗88
 
2.7.1試驗參數(shù)確定88
 
2.7.2系統(tǒng)試驗狀態(tài)90
 
2.7.3系統(tǒng)試驗實施91
 
參考文獻96
第3章輸送系統(tǒng)99
 
3.1概述99
 
3.2布局方案101
 
3.2.1串聯(lián)貯箱布局101
 
3.2.2并聯(lián)貯箱布局105
 
3.2.3交叉輸送107
 
3.3貯箱出流109
 
3.3.1液體汽化109
 
3.3.2液面塌陷111
 
3.3.3出流漩渦113
 
3.3.4出流裝置分類114
 
3.3.5出流試驗120
 
3.4POGO抑制125
 
3.4.1POGO振動簡介125
 
3.4.2動特性分析127
 
3.4.3POGO抑制分析131
 
3.5水擊分析133
 
3.5.1水擊計算134
 
3.5.2特殊水擊現(xiàn)象136
 
3.5.3水擊抑制方法138
 
3.6發(fā)動機預(yù)冷139
 
3.6.1預(yù)冷方式分類139
 
3.6.2預(yù)冷系統(tǒng)設(shè)計須考慮因素148
 
3.6.3預(yù)冷分析150
 
3.6.4強制循環(huán)預(yù)冷裝置171
 
3.7推進劑剩余控制174
 
3.7.1混合比調(diào)節(jié)174
 
3.7.2推進劑利用單元調(diào)節(jié)原理176
 
3.7.3推進劑利用單元設(shè)計考慮因素177
 
3.7.4典型推進劑利用單元介紹178
 
3.8間歇泉抑制181
 
3.8.1影響因素分析182
 
3.8.2解決途徑183
 
3.9分叉流壓力跳變抑制187
 
3.9.1壓力跳變機理187
 
3.9.2數(shù)值分析189
 
3.9.3解決途徑190
 
參考文獻192
第4章貯存系統(tǒng)197
 
4.1概述197
 
4.2推進劑加泄198
 
4.2.1系統(tǒng)設(shè)計199
 
4.2.2特殊加注過程205
 
4.3貯箱排氣安全207
 
4.3.1系統(tǒng)參數(shù)207
 
4.3.2系統(tǒng)布局208
 
4.4氣封吹除214
 
4.4.1加泄系統(tǒng)置換214
 
4.4.2氣封及排空功能214
 
4.4.3艙段吹除功能215
 
4.5低溫推進劑貯存管理功能217
 
4.5.1貯箱蒸發(fā)相變分析217
 
4.5.2在軌蒸發(fā)量控制220
 
4.5.3火箭集成流體系統(tǒng)225
 
4.6微重力推進劑管理功能227
 
4.6.1微重力液體特征228
 
4.6.2正推沉底方案229
 
4.6.3推進劑管理裝置230
 
參考文獻240
第5章增壓輸送系統(tǒng)可靠性度量244
 
5.1概述244
 
5.2可靠性模型244
 
5.2.1串聯(lián)系統(tǒng)245
 
5.2.2并聯(lián)系統(tǒng)245
 
5.2.3表決系統(tǒng)245
 
5.2.4貯備系統(tǒng)246
 
5.3可靠性預(yù)計247
 
5.4可靠性指標(biāo)分配247
 
5.4.1可靠性指標(biāo)分配原則247
 
5.4.2可靠性指標(biāo)流程247
 
5.5可靠性評估249
 
5.5.1可靠性評估的基本定義249
 
5.5.2可靠性評估的工作及評估內(nèi)容250
 
5.5.3可靠性評估與可靠性驗證的關(guān)系250
 
5.5.4可靠性評估的意義250
 
5.5.5單元可靠性評估250
 
5.5.6系統(tǒng)可靠性評估253
 
5.5.7典型閥門產(chǎn)品可靠性評估案例255
 
5.5.8氣瓶產(chǎn)品可靠性評估典型案例257
 
5.5.9系統(tǒng)可靠性評估典型案例258
 
5.6可靠性試驗260
 
參考文獻263
下篇組件
第6章管路267
 
6.1概述267
 
6.2管路結(jié)構(gòu)及附件269
 
6.2.1大口徑導(dǎo)管及附件結(jié)構(gòu)270
 
6.2.2小口徑導(dǎo)管及附件結(jié)構(gòu)277
 
6.3管路材料介質(zhì)相容性279
 
6.3.1腐蝕性介質(zhì)相容性279
 
6.3.2氧相容性281
 
6.3.3煤油相容性281
 
6.3.4自然環(huán)境腐蝕性282
 
6.4管路補償283
 
6.4.1補償需求283
 
6.4.2補償方案285
 
6.5管路熱防護292
 
6.5.1管路絕熱293
 
6.5.2管路防熱298
 
6.6管路應(yīng)力分析與評定299
 
6.6.1管路應(yīng)力分析300
 
6.6.2管路應(yīng)力評定303
 
6.7管路振動疲勞分析及評估306
 
6.7.1應(yīng)力疲勞壽命曲線306
 
6.7.2疲勞損傷度理論和疲勞損傷度評估308
 
6.7.3振動疲勞壽命分析310
 
6.7.4結(jié)構(gòu)振動疲勞損傷度等效關(guān)系321
 
6.7.5基于結(jié)構(gòu)固有頻率中心頻帶的隨機振動疲勞影響分析324
 
6.8管路應(yīng)變疲勞分析326
 
6.8.1應(yīng)變疲勞壽命理論326
 
6.8.2應(yīng)變疲勞壽命分析328
 
6.9管路穩(wěn)定性329
 
6.9.1直管穩(wěn)定性329
 
6.9.2波紋管穩(wěn)定性333
 
6.10管路試驗337
 
6.10.1試驗介質(zhì)的選取337
 
6.10.2試驗控制點與測量點的布置338
 
6.10.3試驗載荷條件的加載340
 
參考文獻343
第7章閥門347
 
7.1概述347
 
7.2閥門結(jié)構(gòu)原理348
 
7.2.1單向閥348
 
7.2.2加排閥352
 
7.2.3電磁閥355
 
7.2.4手動開關(guān)358
 
7.2.5破裂膜片360
 
7.2.6電爆閥363
 
7.2.7減壓閥366
 
7.2.8安全閥（安溢閥）370
 
7.2.9過濾器374
 
7.3閥門運動導(dǎo)向375
 
7.3.1滑動導(dǎo)向結(jié)構(gòu)失效影響因素376
 
7.3.2滑動導(dǎo)向結(jié)構(gòu)失效機理376
 
7.3.3滑動導(dǎo)向結(jié)構(gòu)失效的抑制措施380
 
7.3.4懸浮導(dǎo)向結(jié)構(gòu)383
 
7.4閥門自激振動及穩(wěn)定性388
 
7.4.1閥門自激振動的產(chǎn)生機理389
 
7.4.2單向閥線性穩(wěn)定性仿真分析及試驗驗證398
 
7.4.3安全閥非線性穩(wěn)定性仿真分析及試驗驗證406
 
7.4.4單向閥三維動態(tài)流場穩(wěn)定性仿真分析410
 
7.5閥門沖擊、振動與疲勞414
 
7.5.1結(jié)構(gòu)沖擊破壞414
 
7.5.2結(jié)構(gòu)振動疲勞417
 
7.5.3敏感元件應(yīng)變疲勞420
 
參考文獻424
第8章氣瓶427
 
8.1概述427
 
8.2金屬材料氣瓶428
 
8.2.1結(jié)構(gòu)與材料428
 
8.2.2強度分析433
 
8.2.3關(guān)鍵工藝436
 
8.3復(fù)合材料氣瓶439
 
8.3.1結(jié)構(gòu)與材料439
 
8.3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計442
 
8.3.3關(guān)鍵工藝452
 
8.4試驗與檢測458
 
8.4.1試驗458
 
8.4.2檢測458
 
8.5安裝和減振464
 
參考文獻467
第9章蓄壓器469
 
9.1概述469
 
9.2結(jié)構(gòu)形式471
 
9.2.1金屬膜盒式蓄壓器472
 
9.2.2注氣式蓄壓器476
 
9.3金屬膜盒柱失穩(wěn)480
 
9.4金屬膜盒疲勞壽命488
 
9.5注氣式蓄壓器防晃設(shè)計496
 
參考文獻502
第10章密封結(jié)構(gòu)504
 
10.1概述504
 
10.2結(jié)構(gòu)形式505
 
10.2.1端面密封結(jié)構(gòu)505
 
10.2.2圓周密封結(jié)構(gòu)513
 
10.2.3錐面密封結(jié)構(gòu)514
 
10.2.4閥芯與閥座密封結(jié)構(gòu)515
 
10.3預(yù)緊力設(shè)計516
 
10.3.1法蘭預(yù)緊力設(shè)計516
 
10.3.2管接頭預(yù)緊力設(shè)計519
 
10.4漏率模型521
 
10.4.1漏率521
 
10.4.2泄漏流動形態(tài)521
 
10.4.3其他漏率模型523
 
10.4.4漏率轉(zhuǎn)換525
 
10.5漏率檢測方法527
 
10.5.1氣泡法527
 
10.5.2氦質(zhì)譜法528
 
10.5.3壓力變化法534
 
參考文獻537
第11章展望539
 
11.1運載火箭技術(shù)發(fā)展趨勢539
 
11.2增壓輸送系統(tǒng)的發(fā)展趨勢540
 
11.3增壓輸送系統(tǒng)組件發(fā)展趨勢541
 
11.4增壓輸送系統(tǒng)試驗技術(shù)發(fā)展趨勢542
 
11.5增壓輸送系統(tǒng)仿真技術(shù)發(fā)展趨勢542
 
參考文獻544