一种液体火箭发动机比冲快速估算方法和装置

    公开(公告)号:CN117763728A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311800779.0

    申请日:2023-12-25

    摘要: 本公开涉及一种一种液体火箭发动机比冲快速估算方法和装置,属于运载火箭总体设计技术领域。本公开对于给定的发动机,通过热力计算分别得到燃气热值RcTc、比热比γ随混合比MR的变化向量;基于所述变化向量,利用最小二乘法拟合得到燃气热值RcTc、比热比γ随混合比MR变化的多项式;获取发动机燃烧室压力pc、混合比MR、喷管出口压力pe、环境压力pa,和所述多项式估算得到的燃气热值RcTc和比热比γ,估算喷管面积比ε以及液体火箭发动机比冲Isp。本公开方法,不依赖于商业软件和外部参数,仅对物性参数进行精确拟合,最大程度保留计算过程的物理意义,能够快速对液体火箭发动机比冲进行估算,便于研究人员开展火箭发动机系统总体方案参数优化,促进航天总体事业的快速发展。

    一种开式膨胀循环发动机及其参数估计方法、装置

    公开(公告)号:CN115898697A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211621701.8

    申请日:2022-12-16

    IPC分类号: F02K9/46

    摘要: 本公开涉及一种开式膨胀循环发动机及其参数估计方法、装置,属于液体火箭发动机总体方案设计技术领域。本公开发动机通过将燃料分流,其中一路经冷却通道在冷却燃烧室的同时自身升温后,依次经过燃料涡轮和氧化剂涡轮对燃料泵和氧化剂泵做功,提升燃料和氧化剂的压力,另一路直接进入推力室通过燃烧做功提供推力;大幅降低室压和涡轮压比之间的耦合,提升发动机推力。在该发动机结构基础上,进一步以涡轮泵功率匹配为条件,基于给定的发动机设计参数,进行关键节点参数估计,便于人们对该发动机不同节点状态参数分布规律的直观认识,方便对其进行总体方案设计和参数优化,从而开展膨胀循环发动机部组件(如涡轮、泵、推力室等)的结构参数设计。

    一种开式膨胀循环发动机变工况参数估计方法、装置

    公开(公告)号:CN115758627A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211621700.3

    申请日:2022-12-16

    IPC分类号: G06F30/17 F02K9/42 G06F30/15

    摘要: 本公开涉及一种开式膨胀循环发动机变工况参数估计方法、装置,属于液体火箭发动机总体方案设计技术领域。包括:基于发动机设计参数和基准工况参数:推力室的室压pc0、混合比MR0、流量占比0和冷却通道出口温度Trc0估计当前工况冷却通道出口温度Trc;基于发动机设计参数和当前工况参数,以涡轮泵功率匹配为条件通过调整涡轮压比进行节点状态参数估计。本公开方法,基于已有工况可快速获得当前工况冷却通道出口温度,进而以涡轮泵功率匹配为条件快速进行节点状态参数估计,以实现对开式膨胀循环发动机性能参数变化规律分析;便于对发动机进行总体方案设计和参数优化,以便后续开展开式膨胀循环发动机部组件(如涡轮、泵、推力室等)的结构参数设计。

    垂直起降重复使用运载火箭设计方案评价方法和装置

    公开(公告)号:CN115310210A

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN202211195190.8

    申请日:2022-09-29

    摘要: 本公开涉及一种垂直起降重复使用运载火箭设计方案评价方法和装置,属于运载火箭总体设计技术领域。本公开针对两级单芯级、奇数台发动机并联的垂直起降重复使用运载火箭,首先根据箭体直径、发动机布局方案和推进剂类型依次计算基础级最大推力F、质量m0;然后根据级间比、火箭结构系数,以运载能力为优化目标,以级间比为优化变量对速度增量方程优化求解;最后根据优化结果计算火箭长细比,并依据长细比是否符合工程实践为评判标准判定设计方案是否可行。本公开对垂直起降重复使用运载火箭首次提出了适于自动化实现、简洁高效的设计方案评价方法,为垂直起降重复使用运载火箭后续的工程研制提供了坚实的参考依据。

    一种火箭运载能力的量化表征方法

    公开(公告)号:CN116029587B

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202211592516.0

    申请日:2022-12-13

    IPC分类号: G06Q10/0639 G06Q50/40

    摘要: 本发明公开了一种火箭运载能力的量化表征方法,属于航天发射运输系统技术领域。该方法实现的步骤包括:步骤一:建立[航天任务轨道‑载荷质量区间]矩阵结构;步骤二:构建火箭运载能力目标参数模型;步骤三:根据步骤一的[航天任务轨道‑载荷质量区间]矩阵结构和步骤二的火箭运载能力目标参数模型建立火箭运载能力数值矩阵。本发明将运载能力通过区间划分展现出火箭装备在各种典型轨道类型任务的综合能力,并在运载能力目标参数模型中考虑了成本因素。表征结果可方便用于任务覆盖性、对任务的满足程度和运载能力可替代性等火箭装备任务能力评价,克服了单一的数据曲线表征形式在应用方面的不足。

    基于高斯伪谱法的轨迹优化方法、电子设备和存储介质

    公开(公告)号:CN114371734B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202210016690.4

    申请日:2022-01-07

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本公开涉及一种基于高斯伪谱法的轨迹优化方法、电子设备和存储介质,属于轨迹优化技术领域。本公开通过对待优化系统建立系统非线性动力学模型,确定优化目标G1,将原有优化变量增加到状态变量之中,组成新的状态变量,而将优化变量变化率作为新的优化变量,获得新的动力学模型;在此基础上增加优化目标G2,即优化变量变化率的二范数项,并通过权重法将G1和G2统一到新的优化目标G=G1+w·G2;最后以G为优化目标,运用高斯伪谱法对新的动力学模型进行优化。本公开方法仅通过增加一个与原有优化变量相关的次要优化目标G2,就能够实现对原有目标优化的同时,保证优化变量的波动最小,从而提高优化结果在工程应用中的可行性,并且操作简单,可靠性高。

    差异化变推力方法、装置、电子设备和存储介质

    公开(公告)号:CN114370355B

    公开(公告)日:2023-01-17

    申请号:CN202210016685.3

    申请日:2022-01-07

    IPC分类号: F02K9/56 F02K9/60 F02K9/96

    摘要: 本公开涉及一种差异化变推力方法,属于发动机推力调节方法技术领域。本公开在冷却通道出口冷却剂处于亚临界状态,负向调节时,先降低氧化剂流量,再降低燃料流量。当发动机的冷却通道出口处于超临界情况下,正向和负向调节时,氧化剂和燃料流量同时增大或减小。本公开方法充分考虑冷却通道两相流对系统响应特性的影响,正向调节时,氧化剂和燃料流量同时主动增大,则能够实现发动机推力顺利调节;而负向调节时(即推力由大向小调节),氧化剂和燃料流量同时主动减小,在冷却通道出口处于亚临界时,先主动降低氧化剂流量,再主动降低燃料流量,使发动机推力能够顺利调节,避免参数振荡,延长发动机使用寿命,降低发动机设计要求。