火箭发动机——推力矢量控制
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火箭科普小知识单选题100道及答案解析1. 火箭最早起源于哪个国家?()A. 中国B. 美国C. 苏联D. 德国答案:A解析:火箭最早起源于中国,古代的火箭技术为现代火箭的发展奠定了基础。
2. 以下哪种不是火箭的推进剂?()A. 液氢B. 液氧C. 煤炭D. 固体燃料答案:C解析:煤炭不能作为火箭的推进剂,液氢、液氧和固体燃料是常见的火箭推进剂。
3. 火箭进入太空的速度至少要达到多少?()A. 7.9 千米/秒B. 11.2 千米/秒C. 16.7 千米/秒D. 30 千米/秒答案:A解析:第一宇宙速度是7.9 千米/秒,火箭达到这个速度才能环绕地球飞行。
4. 火箭的飞行原理基于()A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 能量守恒定律答案:C解析:火箭的飞行原理是基于牛顿第三定律,即作用力与反作用力定律。
5. 现代火箭大多采用哪种级数?()A. 单级B. 两级C. 三级D. 四级及以上答案:C解析:现代火箭大多采用三级,以满足不同的任务需求。
6. 以下哪个不是火箭发射场的必备设施?()A. 发射塔B. 控制中心C. 飞机跑道D. 燃料储存库答案:C解析:飞机跑道不是火箭发射场的必备设施。
7. 火箭在大气层中飞行时,哪种阻力最大?()A. 摩擦阻力B. 压差阻力C. 诱导阻力D. 干扰阻力答案:A解析:在大气层中,火箭飞行时摩擦阻力最大。
8. 以下哪种材料常用于火箭的外壳?()A. 钢铁B. 铝合金C. 钛合金D. 塑料答案:C解析:钛合金具有高强度、耐高温等特性,常用于火箭外壳。
9. 火箭发动机的推力大小主要取决于()A. 燃料燃烧速度B. 喷管面积C. 燃料质量D. 燃烧温度答案:B解析:火箭发动机的推力大小主要取决于喷管面积。
10. 最早实现载人航天飞行的火箭是()A. 东方号B. 土星五号C. 长征二号D. 联盟号答案:A解析:苏联的“东方号”火箭最早实现了载人航天飞行。
航天飞行器的动力系统控制方法航天飞行器的动力系统是实现航天器运行的关键部分,它负责提供动力以推动航天器在宇宙空间中进行飞行任务。
为了保证航天飞行器的安全与稳定,动力系统的控制方法显得尤为重要。
本文将介绍几种常见的航天飞行器动力系统控制方法,包括推进系统控制、姿态控制和能源管理。
一、推进系统控制推进系统是航天飞行器动力系统中最为重要的部分,能够为航天器提供推力。
而推进系统的控制旨在确保航天器能够实现预定的轨道和速度。
目前,常见的航天飞行器推进系统控制方法包括推进剂供给控制、推进剂喷射控制和推力矢量控制。
1.推进剂供给控制:推进剂供给控制主要涉及推进剂的储存与供给,以保证推力系统能够获得足够的推进剂。
在控制方法中,需要考虑推进剂的数量、储存所需的舱容、推进剂的供给速率等因素。
对于液体火箭,需要控制好燃料和氧化剂的供给比例;对于固体火箭,需要控制燃烧速率和燃料的供给方式。
推进剂供给控制方法直接影响到航天器的飞行性能和安全性。
2.推进剂喷射控制:推进剂喷射控制是指通过控制喷嘴的方向和喷射速度来改变推力的方向和大小。
在航天器的任务中,经常需要调整飞行器的速度和位置。
通过控制推进剂的喷射,可以实现速度和位置的调整。
常见的方法包括喷嘴的转向控制、推进剂流量的调节和喷嘴的推力控制等。
3.推力矢量控制:推力矢量控制是指通过改变推进剂喷射方向来控制航天器的姿态和转向。
这种控制方法主要应用于具有多个喷嘴的航天器。
通过改变喷嘴的喷射方向和推力大小,可以实现航天器的姿态调整和转向控制。
推力矢量控制方法可以提高航天器的机动性,并适应复杂的任务需求。
二、姿态控制姿态控制是指控制航天器在空间中的方向和姿态,保持其稳定和准确的飞行状态。
航天器在宇宙空间中受到外部力的干扰,因此需要实现姿态的控制来保持其稳定性。
常见的姿态控制方法包括惯性导航控制、星敏感器控制和陀螺控制。
1.惯性导航控制:惯性导航控制是通过利用陀螺仪和加速度计等装置来检测航天器的姿态和方向。
一、固体火箭发动机:由燃烧室,主装药,点火器,喷管等部件组成。
工作过程:通过点火器将主装药点燃,主装药燃烧,其化学能转变为热能,形成高温高压燃气,然后通过喷管加速流动,膨胀做功,进而将燃气的热能转化为动能,当超声速气流通过喷管排出时,其反作用力推动火箭飞行器前进。
工作原理:1能量的产生过程2热能到射流动能的转化过程优点:结构简单,使用、维护方便,能长期保持在备战状态,工作可靠性高,质量比高。
缺点:比冲较低,工作时间较短,发动机性能受气温影响较大,可控性能较差,保证装药稳定燃烧的临界压强较高。
二、1.推力是发动机工作时内外表面所受气体压力的合力。
F=F 内+F 外 F=mu e +Ae(Pe-Pa) 当发动机在真空中工作时Pa=0.这时的推力为真空推力。
把Pe=Pa 的状态,叫做喷管的设计状态,设计状态下产生的推力叫做特征推力。
2.把火箭发动机动,静推力全部等效为动推力时所对应的喷气速度,称为等效喷气速度u ef 。
3影响喷气速度的因素来自两个方面:a).推进剂本身的性质b) 燃气在喷管中的膨胀程度3.流量系数的倒数为特征速度C ∗,他的值取决于推进剂燃烧产物的热力学特性,即与燃烧温度,燃烧产物的气体常数和比热比K 值有关,而与喷管喉部下游的流动过程无关。
4.推力系数C F 是表征喷管性能的参数,影响推力系数的主要因素是面积比和压强比。
当Pe=Pa 时,为特征推力系数,是给定压强比下的最大推力系数,Pa=0时为真空推力系数。
5.发动机的工作时间包括其产生推力的全部时间,即从点火启动,产生推力开始,到发动机排气过程结束,推力下降到零为止。
确定工作时间的方法:以发动机点火后推力上升到10%最大推力或其他规定推力的一点为起点,到下降到10%最大推力一点为终点,之间的时间间隔。
6.燃烧时间是指从点火启动,装药开始燃烧到装药燃烧层厚度烧完为止的时间,不包括拖尾段。
确定燃烧时间的方法:起点同工作时间,将在推力时间曲线上的工作段后部和下降段前部各做切线,两切线夹角的角等分线与曲线的交点作为计算燃烧时间的终点。
H—2火箭固体助推器推力向量控制系统的研制
张振华;孙广勃
【期刊名称】《中国航天》
【年(卷),期】1994(000)010
【总页数】3页(P43-45)
【作者】张振华;孙广勃
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】V435.23
【相关文献】
1.某固体火箭发动机推力向量控制系统接头接触性能分析 [J], 刘文芝;戴美魁;韦广梅;赵永忠
2.固体火箭发动机推力向量控制系统动力学计算 [J], 刘文芝;张春林;张乃仁;赵永忠
3.固体火箭发动机推力向量控制系统动态性能分析 [J], 刘文芝;张春林;张乃仁;赵永忠
4.1159kN推力混合式火箭助推器研制状况 [J], 许军民;杨瑞亭
5.固体火箭发动机推力向量控制系统评述 [J], 林飞;王根彬
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文、图 / 程峰要推力足够大,别说砖头能轻易飞上天,就连重达几十吨的火箭也可以飞到太空中。
在火箭发射时,我们仔细观察火箭发动机的喷管,就会发现喷管会出现轻微的摆动现象。
这个过程其实是火箭发动机通过喷管来调整战斗机的发动机有时也会采用这种能调节喷管方向的技术,称为“推它的发动机喷管非常特殊,由上下两片收敛片组成,通过控制两片收敛片,年的珠海战斗机进行了飞行表演,凭借独特的推力-10B使用的国产发动机所采用的推力矢量技术是我国特有的一种现代喷气式发动机尾部的喷管由一圈收敛片组成,通过控制收敛片的扩张与收缩,可以改变发动机喷管的直径,从◎◎F-22的发动机喷管◎◎歼-10B的发动机喷管和带转向功能的收敛片20知道了推力矢量技术能帮助飞机进行机动飞行,那么这一期我们用纸飞机来进行一次类似准备一张A5的白纸,也可以将后面的图纸打印或者复印出21沿虚线向右折。
沿虚线将像“>”部分向左折,压住刚刚折的两个角。
沿虚线向下折。
折过来的边还是和底边齐平,另一侧对称折。
沿收敛片根部向里折。
沿虚线将一个角往中间折。
黄色部分是飞机的天线,插入前面用美工刀划开的口子。
折过来的边和底边齐平,另一侧对称折。
折好后再压一下。
正反各折一次。
折过来的角对准中心线。
另一侧对称折。
将纸翻过来,对折。
沿虚线向下折。
再次打开,沿红色双实线修剪发动机喷管收敛片。
折好后复位。
22向上调整上收敛片,保持向上飞行。
的敛片微微往上调,再次将部朝上的姿态飞了出去。
方向的调整看来还是比较容易的。
时的纸飞机大不相同。
常规机翼的纸飞机,机翼两端的副翼可以给向左调整侧收敛片,向左飞行。
将上收敛片调整为一上一下,进行旋转飞行。
调整侧收敛片,平稳巡航。
23X-17 纸飞机立体结构图机炮进气口驾驶舱天线收敛片航行灯发动机喷管本纸飞机图纸经作者授权供《百科探秘》杂志使用,未经作者授权严禁用于其他商业用途。
扫一扫获取高清图纸和手工视频X -17纸飞机图纸24。
火箭游动发动机的增益伺服控制算法
刘慧;李博伟;王建军
【期刊名称】《液压与气动》
【年(卷),期】2024(48)5
【摘要】现役火箭游动发动机配套的电液伺服机构具有结构高集成化、大摆角行程的特点,其与发动机组成的推力矢量控制系统具有较大非线性,传统的控制方法容易出现大摆角下发散抖动现象。
为解决上述问题,同时满足火箭对推力矢量系统的快速性要求,提高系统可靠性,建立其推力矢量伺服控制模型,分析出易抖动的原因,并提出了变增益PID与陷波函数补偿的复合数字控制方法。
仿真与试验结果均表明,该控制方法有效地抑制了电液伺服机构的非线性因素对系统稳定性的影响,最小稳定裕度提高5~7 dB。
【总页数】7页(P62-68)
【作者】刘慧;李博伟;王建军
【作者单位】北京精密机电控制设备研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TH137;TB553
【相关文献】
1.火箭游动发动机伺服控制中的摩擦阻尼特性研究
2.RBCC发动机火箭推力增益之探讨
3.液体火箭发动机自锁定机电伺服机构
4.伺服机构状态对火箭发动机环境试验的影响
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推力矢量控制与推力矢量喷管
高彦玺;金长江;肖业伦
【期刊名称】《飞行力学》
【年(卷),期】1995(13)2
【摘要】叙述了推力矢量控制的分类、发展过程,说明了推力矢量控制的重要性,推力矢量控制是未来战斗机提高敏捷性和获得过失速机动的重要手段。
介绍了目前世界上航空发达的国家推力矢量控制和推力矢量喷管的发展现状和趋势,采用推力矢量控制和推力矢量喷管后使飞机所获得的效益和面临的问题。
【总页数】6页(P1-5)
【关键词】推力矢量;推力矢量控制;推力矢量喷管;歼击机
【作者】高彦玺;金长江;肖业伦
【作者单位】北京航空航天大学
【正文语种】中文
【中图分类】V249.12
【相关文献】
1.一种有前途的推力矢量技术——流体推力矢量控制喷管 [J], 靳宝林;郑永成
2.轴对称射流矢量喷管非矢量状态下推力特性研究 [J], 张群峰;吕志咏
3.F—15短距起落机动性技术验证机矢量推力/反推力喷管的飞行试验结果 [J],
王虎
4.三轴承推力矢量喷管推力性能试验研究 [J], 解亮;李庆林;张驰;盛超;杜寅威
5.双回转喷管式推力矢量控制的推力偏转技术研究 [J], 王永寿
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航空航天中的火箭发动机设计要点在航空航天领域,火箭发动机是最关键的设备之一,它们驱动着航天器、导弹和火箭等载具飞向太空或其他目标。
火箭发动机设计的质量和性能直接影响着飞行器的安全性、效率和可靠性。
因此,在火箭发动机设计中需要注意以下要点。
1. 推进剂选择:火箭发动机需要在极端环境下工作,因此选择合适的推进剂至关重要。
目前常用的推进剂包括固体推进剂和液体推进剂。
固体推进剂具有简单的结构和可靠的性能,适用于短程导弹和小型火箭。
液体推进剂具有较高的比冲和可调的推力,适用于长程导弹和太空探测器。
2. 推力控制:火箭发动机在不同阶段需要不同的推力,因此需要设计推力控制系统。
常见的推力控制方法包括固体推力控制和液体推力控制。
固体推力控制通过装置来控制燃烧速度或改变燃烧面积,从而实现推力的调节。
液体推力控制则通过改变液体推进剂的流量或燃烧室内压力来调节推力。
3. 燃烧室设计:燃烧室是火箭发动机中最关键的部分,它承受着极高的温度和压力。
为了确保燃烧室的可靠性和性能,设计时需要考虑以下几个要点。
首先,需要选择合适的材料来抵抗高温和高压的环境,如使用高温合金或陶瓷材料。
其次,燃烧室的结构要足够坚固,以承受燃气的冲击和振动。
最后,需要设计合适的冷却系统来降低燃烧室的温度,以避免烧毁。
4. 稳定性分析:火箭发动机的稳定性对于飞行器的安全性至关重要。
在设计中,需要进行稳定性分析,确保火箭发动机在不同工况下能够稳定运行。
这包括考虑火箭发动机的重心位置、推进剂的喷出方向以及燃气的流动状况等因素。
通过优化设计,可以提高火箭发动机的稳定性和控制性能。
5. 冷却系统设计:火箭发动机在工作过程中会产生大量的热量,因此需要设计冷却系统来降低温度并保持发动机的正常运行。
常见的冷却方法包括液体冷却和气体冷却。
液体冷却通常使用燃料或氧化剂来冷却燃烧室壁面,而气体冷却则通过引入冷却剂来吸收热量。
冷却系统的设计需要考虑热量传递效率、冷却剂的供应和循环等因素。
一种有前途的推力矢量技术——流体推力矢量控制喷管
靳宝林;郑永成
【期刊名称】《航空发动机》
【年(卷),期】2000(000)004
【摘要】流体推力矢量控制技术是当前航空技术出现的一种全新概念的推力矢量技术,它最在的优越性是不需要机械运动件就能实施推力转向,概要地介绍了该技术的基本概念和工作原理,以及几种实施方案,简述了发展背景,并从情报信息角度尝试性地对其优缺点分析评价。
【总页数】6页(P52-57)
【作者】靳宝林;郑永成
【作者单位】中国航空工业沈阳发动机设计研究所,沈阳;中国航空工业沈阳发动机设计研究所,沈阳
【正文语种】中文
【中图分类】V235.15
【相关文献】
1.基于机电伺服系统的珠承喷管推力矢量控制技术研究
2.基于机电伺服系统的珠承喷管推力矢量控制技术研究
3.双回转喷管式推力矢量控制的推力偏转技术研究
4.二元喷管射流推力矢量控制技术研究
5.推力矢量控制与推力矢量喷管
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