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期刊信息/Journal information
火箭推进
航天推进技术研究院
火箭推进

航天推进技术研究院

旷武岳

双月刊

1672-9374

spacemj@bylink.com.cn

029-85207436

710100

西安市十五号信箱11分箱

火箭推进/Journal Journal of Rocket PropulsionCSTPCD
查看更多>>本刊是中国航天科技集团公司六院主办的航天器与导弹动力专业的学术刊物,专业方向侧重于液体火箭发动机。
正式出版
收录年代

    重复使用运载火箭液体动力技术发展

    李斌李程高玉闪张淼...
    1-11页
    查看更多>>摘要:重复使用是未来运载火箭更新换代的技术发展趋势,是降低航天发射成本、实现规模化航天发射的有效途径.重点概述了国内外垂直起降重复使用运载火箭动力技术的发展现状,分析了垂直起降重复使用运载火箭发射和回收全任务剖面,总结了垂直起降重复使用运载火箭动力技术的特点,包括宽范围入口压力多次启动技术、大范围快速高精度推力调节技术、故障诊断及健康管理技术、状态检测与维修维护技术等.

    垂直起降重复使用液体火箭发动机运载技术

    重复使用火箭发动机推力室疲劳寿命研究进展

    张凭李斌高玉闪霍世慧...
    12-27页
    查看更多>>摘要:再生冷却推力室内壁的热-机械疲劳失效严重影响重复使用液体火箭发动机的可靠性和使用寿命,疲劳分析在内壁损伤机理研究、寿命预测和结构优化设计中具有重要作用.简要回顾了推力室再生冷却结构热-机械疲劳分析方法的发展历程,重点围绕材料本构关系、热-力响应计算和疲劳寿命模型,对比梳理已有方法,讨论其特点及应用.基于研究进展与工程需求,从全服役周期瞬态载荷环境、材料本构关系、热-机械损伤模型及验证、基体与涂/镀层耦合失效分析和基于有限数据的工程方法等方面给出了进一步研究的方向和建议.

    重复使用液体火箭发动机再生冷却推力室热-机械失效疲劳寿命预测

    液体火箭发动机健康监控技术研究进展

    杨述明谢昌霖程玉强宋立军...
    28-45页
    查看更多>>摘要:液体火箭发动机健康监控技术作为保障运载火箭安全、可靠发射的核心关键技术,经过几十年的发展,有力推动了航天事业的进步.介绍了液体火箭发动机健康监控技术中故障检测与诊断、容错控制与健康监控系统研制等技术的研究现状与发展趋势;梳理了健康监控领域面临的重难点问题,并提出相应的解决方案.分析展望了液体火箭发动机健康监控技术未来发展趋势,为从事火箭发动机健康监控技术研究的科研人员提供参考.

    液体火箭发动机健康监控技术故障检测与诊断容错控制健康监控系统

    重复使用液体火箭发动机原位无损检测技术应用及展望

    武晓欣贾洁羽邢理想朱安冬...
    46-56页
    查看更多>>摘要:重复使用航天运载器是国家战略科技的前沿,研制可重复使用液体火箭发动机成为这一趋势下的迫切需求.火箭返回后发动机是全箭重点检测和维护对象,通过无损检测技术手段在发动机原位状态下获得结构健康状态信息,快速判断产品寿命是否满足再次使用要求,对提高液体火箭发动机重复使用可靠性至关重要.综述了当前应用于航空航天领域的无损检测技术,对其在液体火箭发动机中的适用性进行了评估和分析.结合液体火箭发动机特点和重复使用无损检测应用场景,超声检测、数字图像测量、羽流光谱和快响应动态传感器等技术亟需开展研究,同时应开发自动化、智能化专用检测设备,形成快速使用维护处理与检测系统,实现液体火箭发动机便携高效、缺陷可视化和定量化等检测能力.

    重复使用液体火箭发动机原位无损检测智能化自动化

    变形高温合金在液体火箭发动机中的应用进展及展望

    王凯王东方刘友强杨卫鹏...
    57-66页
    查看更多>>摘要:变形高温合金以其良好的耐高温、抗氧化、抗热腐蚀性能和较好的冷、热加工性,在液体火箭发动机推力室身部、涡轮壳体、涡轮转子等热端部件中得到了广泛的应用.通过查阅文献,综述了国内外变形高温合金及热加工技术发展现状、液体火箭发动机热端构件对高温合金性能需求、变形高温合金在国内外著名液体火箭发动机中的应用情况.结合液体火箭发动机可回收、高性能、轻量化、低成本的发展趋势,总结了变形高温合金在液体火箭发动机领域的主要发展趋势,包括研发针对液体火箭发动机服役工况的高温合金材料、改进热加工工艺,从而提升高温合金性能、降低高温合金构件制造成本;研发和推广耐高温轻质金属间化合物、降低热端构件质量.

    变形高温合金液体火箭发动机推力室涡轮盘热加工技术

    液体火箭发动机可重复使用性设计技术分析

    刘士杰王东田原马晓秋...
    67-77页
    查看更多>>摘要:为适应可重复使用液体火箭发动机设计研制的需要,以航天飞机、猎鹰 9 号火箭和X-37B的动力系统为对象,开展了可重复使用液体火箭发动机关键设计技术研究.文献调研与工程研制经验相结合,从运维体系建设、核心件功能设计、成本化设计与控制等方面,分析了发动机可重复使用性设计方法,提出了关键技术难题.研究结果表明:发动机的深度变推力技术、多次启动技术、喷管大角度调节技术,以及故障诊断与监测技术等,是火箭顺利回收的基本保障技术;液体火箭发动机有着显著的高、低温,强振动工况,极端环境材料性能数据建库技术、寿命设计与控制技术、全寿命周期运营体系设计技术等是迫切需要解决的关键技术难题;以发动机的性能、可靠性、维修性、安全性和保障性发展的发动机成本限额设计技术将会成为解决发动机可重复使用性的高新技术.

    液体火箭发动机设计技术重复使用性全寿命周期成本限额设计

    基于相场模型的再生冷却推力室热机疲劳寿命分析

    孙燊易敏
    78-86页
    查看更多>>摘要:为了分析再生冷却推力室在服役过程中的应力/应变情况,研究循环热力载荷下推力室的变形与疲劳失效行为,建立热-弹-塑性耦合的疲劳断裂相场模型,并计算断裂序参量的演化过程,预测推力室结构的热机疲劳寿命.通过热传导方程计算结构的温度分布及热应变,根据应力平衡方程和相场演化方程计算热循环作用下结构中应力/应变和序参量演化,根据序参量达到临界值的循环数预测结构的热机疲劳寿命.结果表明:推力室内壁下表面中心点最先断裂失效,疲劳寿命约为91 次.循环温度载荷作用下,内壁下表面中心点处残余拉伸应变不断累积,导致表面塌陷及内壁变薄,最终破坏.利用相场疲劳断裂模型研究推力室结构的热机疲劳失效行为,为预测发动机推力室结构疲劳寿命及辅助发动机再生冷却通道优化设计提供了新思路与方法.

    再生冷却推力室热机疲劳断裂相场模型寿命预测

    可重复使用液体火箭发动机涡轮泵轴承设计及试验

    陶孟尧段逸飞毛凯王晓锋...
    87-96页
    查看更多>>摘要:可重复使用液体火箭发动机研制需求的出现,对涡轮泵结构可靠性设计提出了更高的要求.针对涡轮泵中轴承在低温、高速、重载、重复启停等恶劣工况下容易失效的问题,以某型可重复使用液氧/煤油火箭发动机涡轮泵为研究对象,从结构、材料、保持架等方面对涡轮泵轴承进行了设计和动力学计算分析.根据涡轮泵工作工况,设计了低温和常温轴承运转试验系统,进行了轴承重复启停运转试验,试验过程中对轴承温度和运转转速进行监测以便判断轴承状态,试验后检查轴承钢球和滚道均正常,并对轴承设计参数进行复测发现无较大偏差.试验结果表明,设计的涡轮泵轴承在设计转速下可以完成预定的重复启停运转,同时试后同批次轴承搭载发动机试车考核成功重复点火十余次.

    可重复使用涡轮泵轴承重复启停

    重复使用火箭发动机涡轮泵载荷谱编制方法

    孙羽键李广徐自力杜大华...
    97-104页
    查看更多>>摘要:重复使用火箭一子级发动机通过多次点火将火箭送入预定轨道后,返回并定点回收,多次启动-关机会产生损伤累积及疲劳问题,掌握液体发动机涡轮泵真实载荷谱,是可重复使用火箭发动机研制中一项重要工作.针对重复使用火箭一子级发动机涡轮泵提出了载荷谱编制方法.根据回收任务方案,确定任务全周期飞行剖面,建立火箭动力学方程,计算一子级各飞行剖面发动机推力调节范围及质量流量.基于推进剂组分、质量流量等参数推算涡轮泵转速及功率变化,编制转速谱和功率谱.通过对SpaceX公司猎鹰9 一子级陆地回收任务CRS-11 分析,编制该任务全周期载荷谱,得到一子级发动机推力谱、涡轮泵转速谱和功率谱,通过真实推力数据验证载荷谱编制方法.研究结果可为重复使用发动机研制提供支撑.

    重复使用涡轮泵多次点火载荷谱

    金属U-E密封结构重复使用性能数值分析

    姜薇李晨霍世慧杨全洁...
    105-112页
    查看更多>>摘要:液体火箭发动机金属密封结构工作在严苛的力热耦合环境中,其循环应力-应变行为和棘轮应变累积效应会显著影响密封环的回弹能力和疲劳寿命.基于统一黏塑性理论对其循环使用过程进行数值研究,采用Chaboche非线性随动硬化和饱和型各向同性硬化模型共同描述密封环基体材料的循环力学行为,分析了密封环经历8 次循环使用过程中主副密封唇宏观接触合力的演化规律和局部塑性应变累积部位的损伤进程.结果表明:副密封经历循环力热载荷作用后,由于叠加了显著的棘轮应变,残余塑性应变和累积塑性应变远高于主密封,导致其回弹能力衰减快于主密封且疲劳寿命短于主密封,在重复使用过程中不能发挥冗余设计作用.此外,提高的介质压力和预紧力不足均会导致塑性应变的加速累积,进而影响密封环的循环压缩回弹性能和疲劳寿命,应在装配过程中注意控制预紧力.

    液体火箭发动机金属密封重复使用压缩回弹性能