運載火箭液氧煤油增壓輸送 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　國外現役主力火箭大都采用液氧煤油發動機和液氫液氧發動機作為主動力，如宇宙神係列、獵鷹、天頂號、聯盟係列等。我國現役火箭中，隻有CZ-3係列的三級使用液氫液氧推進劑，其他火箭或子級的主動力均使用偏二甲肼／四氧化二氮為推進劑。近年來，隨著液氧煤油動力係統研製關鍵技術的突破，液氧煤油也將成為我國後續新一代運載火箭的主流推進劑。
　　對於低溫發動機的設計、研製及應用已有相應的文獻資料和書籍，對使用常規推進劑的增壓輸送係統也有相應專著，但對於使用液氧煤油發動機的增壓輸送係統的相關專著未見，文獻很少或比較分散。國外先後進行瞭大量低溫推進劑的增壓輸送係統的研究與試驗，但其報道資料也比較零散，相關文獻也以總體設計為主。《運載火箭液氧煤油增壓輸送》是在新一代運載火箭研製的背景下，結閤編寫人員長期工程經驗，係統而詳盡地描述瞭液氧煤油發動機增壓輸送係統的設計過程，對液氧煤油增壓輸送係統中的係統方案選擇、氧箱低溫增壓計算、低溫發動機預冷、低溫推進劑縱嚮耦閤振動（POGO）以及管路、低溫閥門等多個方麵進行瞭深入研究，對相應課題和成果進行瞭匯編，形成瞭一套相對完整的液氧煤油增壓輸送係統設計理論體係、關鍵技術和主要産品等的係統論述。
　　全書共9章，第1章緒論，對增壓輸送係統進行總的概述，介紹瞭運載火箭增壓輸送係統的一般分類、組成及發展曆程和趨勢；第2章液氧自生增壓係統，介紹瞭液氧自生增壓係統的特點、關鍵技術；第3章氦氣增壓係統，對運載火箭多種氦氣增壓方案進行瞭分析和建模；第4章液氧煤油發動機預冷係統，對液氧煤油發動機預冷係統的原理、預冷方案及預冷仿真模型進行瞭論述，提齣瞭多種預冷方法；第5章增壓輸送係統總裝設計，對動力係統布局及管路係統的設計進行瞭介紹；第6章增壓輸送係統仿真分析，對液氧貯箱內三維增壓模型進行瞭分析和全係統仿真建模；第7章低溫推進劑POGO抑製設計，對低溫推進劑的POGO振動原理、抑製方法和試驗進行瞭分析；第8章閥門設計、分析與試驗，對增壓輸送係統的閥門附件研製進行瞭描述；第9章增壓輸送係統可靠性設計，主要針對使用低溫推進劑的運載火箭可靠性設計模型提齣瞭新的方法。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 引言
1．2 增壓輸送係統
1．3 增壓係統概述
1．3．1 自生增壓係統
1．3．2 惰性氣體增壓係統
1．3．3 預增壓係統
1．4 輸送係統概述
1．4．1 輸送係統
1．4．2 防漩防塌裝置
1．5 增壓輸送係統試驗
1．6 液氧煤油火箭增壓輸送係統
1．6．1 液氧煤油發動機概述
1．6．2 液氧煤油火箭增壓輸送係統設計
1．6．3 發動機預冷係統
1．6．4 低溫推進劑加注

第2章 液氧自生增壓係統
2．1 引言
2．2 自生增壓方案概述
2．2．1 國外火箭液氧自生增壓方案
2．2．2 國內液氧煤油高壓補燃發動機增壓方案
2．3 自生增壓係統組成
2．4 自生增壓係統設計
2．4．1 係統設計
2．4．2 氧係統自生增壓模型
2．5 液氧自生增壓係統試驗
2．5．1 氧係統冷流試驗
2．5．2 動力係統熱試車

第3章 氦氣增壓係統
3．1 引言
3．2 氦氣增壓
3．2．1 常溫氦增壓方案
3．2．2 冷氦增壓方案
3．2．3 超臨界氦增壓方案
3．3 氦氣增壓係統設計
3．3．1 “開式”氦氣增壓係統
3．3．2 “閉式”氦氣增壓係統
3．3．3 預增壓係統及補壓係統設計
3．4 氦氣增壓計算
3．4．1 氣瓶放氣過程計算
3．4．2 增壓氣路計算
3．4．3 輸送管流阻計算
3．4．4 發動機入口壓力計算
3．4．5 貯箱增壓計算
3．4．6 算例
3．5 氦氣增壓係統試驗與全係統冷流試驗
3．5．1 氦氣增壓係統試驗
3．5．2 全係統冷流試驗

第4章 液氧煤油發動機預冷係統
4．1 發動機預冷係統概述
4．2 間歇泉現象
4．2．1 間歇泉現象機理分析
4．2．2 解決間歇泉問題的措施
4．3 發動機預冷方案國內外發展概況
4．3．1 排放預冷方案
4．3．2 自然循環預冷方案
4．3．3 強製循環預冷方案
4．3．4 組閤式預冷方案
4．4 預冷係統仿真分析
4．4．1 物理模型概述
4．4．2 基本方程
4．4．3 兩相流動流型判彆
4．4．4 沸騰傳熱特徵點的判彆
4．4．5 相間摩擦模型

第5章 增壓輸送係統總裝設計
第6章 增壓輸送係統仿真分析
第7章 低溫推進劑POGO抑製設計
第8章 閥門設計、分析與試驗
第9章 增壓輸送係統可靠性設計
參考文獻

前言/序言

　　從20世紀開始，美國、歐洲等航天強國以采用無毒推進劑、提高火箭性能、降低成本等作為主要設計原則，成功研發瞭多種新型低溫火箭。高比衝、高可靠性、模塊化、通用化、係列化、低成本的大推力火箭是近些年運載火箭發展的方嚮。我國麵嚮21世紀的航天發展戰略和規劃中，關於運載火箭的一條重要目標是“開發新一代無毒、無汙染、高性能和低成本的運載火箭”。新一代運載火箭是通用化、組閤化、係列化的全新係列運載火箭産品，使用液氧煤油發動機為主動力的新型動力係統是火箭研製的核心關鍵技術。
　　國外現役主力火箭大都采用液氧煤油發動機和液氫液氧發動機作為主動力，如宇宙神係列、獵鷹、天頂號、聯盟係列等。我國現役火箭中，隻有CZ-3係列的三級使用液氫液氧推進劑，其他火箭或子級的主動力均使用偏二甲肼／四氧化二氮為推進劑。近年來，隨著液氧煤油動力係統研製關鍵技術的突破，液氧煤油也將成為我國後續新一代運載火箭的主流推進劑。
　　對於低溫發動機的設計、研製及應用已有相應的文獻資料和書籍，對使用常規推進劑的增壓輸送係統也有相應專著，但對於使用液氧煤油發動機的增壓輸送係統的相關專著未見，文獻很少或比較分散。國外先後進行瞭大量低溫推進劑的增壓輸送係統的研究與試驗，但其報道資料也比較零散，相關文獻也以總體設計為主。本書是在新一代運載火箭研製的背景下，結閤編寫人員長期工程經驗，係統而詳盡地描述瞭液氧煤油發動機增壓輸送係統的設計過程，對液氧煤油增壓輸送係統中的係統方案選擇、氧箱低溫增壓計算、低溫發動機預冷、低溫推進劑縱嚮耦閤振動（POGO）以及管路、低溫閥門等多個方麵進行瞭深入研究，對相應課題和成果進行瞭匯編，形成瞭一套相對完整的液氧煤油增壓輸送係統設計理論體係、關鍵技術和主要産品等的係統論述。
　　全書共9章，第1章緒論，對增壓輸送係統進行總的概述，介紹瞭運載火箭增壓輸送係統的一般分類、組成及發展曆程和趨勢；第2章液氧自生增壓係統，介紹瞭液氧自生增壓係統的特點、關鍵技術；第3章氦氣增壓係統，對運載火箭多種氦氣增壓方案進行瞭分析和建模；第4章液氧煤油發動機預冷係統，對液氧煤油發動機預冷係統的原理、預冷方案及預冷仿真模型進行瞭論述，提齣瞭多種預冷方法；第5章增壓輸送係統總裝設計，對動力係統布局及管路係統的設計進行瞭介紹；第6章增壓輸送係統仿真分析，對液氧貯箱內三維增壓模型進行瞭分析和全係統仿真建模；第7章低溫推進劑POGO抑製設計，對低溫推進劑的POGO振動原理、抑製方法和試驗進行瞭分析；第8章閥門設計、分析與試驗，對增壓輸送係統的閥門附件研製進行瞭描述；第9章增壓輸送係統可靠性設計，主要針對使用低溫推進劑的運載火箭可靠性設計模型提齣瞭新的方法。
　　下列人員在本書的創作過程中做齣瞭重要貢獻：第1章張亮；第2章張浩、鬍崢；第3章張亮、姚娜、李會萍；第4章孫禮傑、張亮、耑銳；第5章張浩、張榮榮、繆五兵、王振劍；第6章趙棟梁、程光平、金鑫；第7章劉錦凡、吳雪蛟；第8章石玉鵬、滕浩、臧輝、王文彬；第9章呂箴、張華、李軍、李楊。
　　本書在編寫過程中，得到瞭上海宇航係統工程研究所廖少英、顧仁年和上海交通大學王文教授等人的熱心指導，成稿後得到瞭樊宏湍、洪剛、李程剛等的評閱，在此一並緻謝。
　　由於作者水平、經驗有限，書中疏漏和不妥之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。
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