運(yùn)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(yàn)9
 
1.3.1仿真9
 
1.3.2試驗(yàn)13
 
1.4增壓輸送系統(tǒng)可靠性15
 
參考文獻(xiàn)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(shí)間63
 
2.4.3孔板流量計(jì)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(yàn)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(yàn)88
 
2.7.1試驗(yàn)參數(shù)確定88
 
2.7.2系統(tǒng)試驗(yàn)狀態(tài)90
 
2.7.3系統(tǒng)試驗(yàn)實(shí)施91
 
參考文獻(xiàn)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(yàn)120
 
3.4POGO抑制125
 
3.4.1POGO振動(dòng)簡(jiǎn)介125
 
3.4.2動(dòng)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(jì)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(dòng)機(jī)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(jì)須考慮因素148
 
3.6.3預(yù)冷分析150
 
3.6.4強(qiáng)制循環(huán)預(yù)冷裝置171
 
3.7推進(jìn)劑剩余控制174
 
3.7.1混合比調(diào)節(jié)174
 
3.7.2推進(jìn)劑利用單元調(diào)節(jié)原理176
 
3.7.3推進(jìn)劑利用單元設(shè)計(jì)考慮因素177
 
3.7.4典型推進(jìn)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(jī)理187
 
3.9.2數(shù)值分析189
 
3.9.3解決途徑190
 
參考文獻(xiàn)192
第4章貯存系統(tǒng)197
 
4.1概述197
 
4.2推進(jìn)劑加泄198
 
4.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)199
 
4.2.2特殊加注過(guò)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(jìn)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(jìn)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(jìn)劑管理裝置230
 
參考文獻(xiàn)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(jì)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(píng)估249
 
5.5.1可靠性評(píng)估的基本定義249
 
5.5.2可靠性評(píng)估的工作及評(píng)估內(nèi)容250
 
5.5.3可靠性評(píng)估與可靠性驗(yàn)證的關(guān)系250
 
5.5.4可靠性評(píng)估的意義250
 
5.5.5單元可靠性評(píng)估250
 
5.5.6系統(tǒng)可靠性評(píng)估253
 
5.5.7典型閥門產(chǎn)品可靠性評(píng)估案例255
 
5.5.8氣瓶產(chǎn)品可靠性評(píng)估典型案例257
 
5.5.9系統(tǒng)可靠性評(píng)估典型案例258
 
5.6可靠性試驗(yàn)260
 
參考文獻(xiàn)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(bǔ)償283
 
6.4.1補(bǔ)償需求283
 
6.4.2補(bǔ)償方案285
 
6.5管路熱防護(hù)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(píng)定299
 
6.6.1管路應(yīng)力分析300
 
6.6.2管路應(yīng)力評(píng)定303
 
6.7管路振動(dòng)疲勞分析及評(píng)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(píng)估308
 
6.7.3振動(dòng)疲勞壽命分析310
 
6.7.4結(jié)構(gòu)振動(dòng)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(jī)振動(dòng)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(yàn)337
 
6.10.1試驗(yàn)介質(zhì)的選取337
 
6.10.2試驗(yàn)控制點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)的布置338
 
6.10.3試驗(yàn)載荷條件的加載340
 
參考文獻(xiàn)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(dòng)開(kāi)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(guò)濾器374
 
7.3閥門運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向375
 
7.3.1滑動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)失效影響因素376
 
7.3.2滑動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)失效機(jī)理376
 
7.3.3滑動(dòng)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(dòng)及穩(wěn)定性388
 
7.4.1閥門自激振動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理389
 
7.4.2單向閥線性穩(wěn)定性仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證398
 
7.4.3安全閥非線性穩(wěn)定性仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證406
 
7.4.4單向閥三維動(dòng)態(tài)流場(chǎng)穩(wěn)定性仿真分析410
 
7.5閥門沖擊、振動(dòng)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(dòng)疲勞417
 
7.5.3敏感元件應(yīng)變疲勞420
 
參考文獻(xiàn)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(qiáng)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(jì)442
 
8.3.3關(guān)鍵工藝452
 
8.4試驗(yàn)與檢測(cè)458
 
8.4.1試驗(yàn)458
 
8.4.2檢測(cè)458
 
8.5安裝和減振464
 
參考文獻(xiàn)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(jì)496
 
參考文獻(xiàn)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(jì)516
 
10.3.1法蘭預(yù)緊力設(shè)計(jì)516
 
10.3.2管接頭預(yù)緊力設(shè)計(jì)519
 
10.4漏率模型521
 
10.4.1漏率521
 
10.4.2泄漏流動(dòng)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(cè)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(xiàn)537
第11章展望539
 
11.1運(yùn)載火箭技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)539
 
11.2增壓輸送系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)540
 
11.3增壓輸送系統(tǒng)組件發(fā)展趨勢(shì)541
 
11.4增壓輸送系統(tǒng)試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)542
 
11.5增壓輸送系統(tǒng)仿真技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)542
 
參考文獻(xiàn)544