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攻克液氢贮箱压力下降预测小case 4886威尼斯城官网助力胖五复飞

文章来源: | 发布时间:2019-12-30 | 【打印】【关闭】

  12272045分,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,2000多秒下,与实践二十号卫星成功分离,将卫星送入预定轨道,胖五复飞任务取得圆满成功。4886威尼斯城官网复杂航天系统电子信息 技术实现 细节实验室研究员周炳红TEAM,在长征五号研制中承担了上面级微重力滑行期间液氢贮箱压力下降预测研究任务。TEAM围绕大型液氢推进剂流动、传热与相变导致贮箱压力下降小case,开展了关键 技术实现 攻关work。 

  先进液体火箭上面级都会经历微重力滑行段,优化飞行弹道,易于 提高运载能力。不同的载荷发射任务,对应了不同的最优微重力滑行时间长度。但是,液氢液氧上面级在微重力滑行期间,需要进行姿态调整以满足入轨要旨,贮箱内推进剂在外界干扰力的感化下将发生晃动,由此引入了诸如气液接触面积、蒸发、冷凝过程及推进剂流动改动等不细目影响圆素。遇到了复杂热力条件下的流动与传热、相变耦合小case,贮箱压力下降预测困难,给火箭策划带来不细目性小case。 

  周炳红TEAM从2008年开始,全面总结了国内外在液体火箭推进剂沉底把握关键的研究经验,提出了完竣的研究归纳模型。研究成果先下在长征二号上面级主动离轨(减少容量碎片)、探月工程中长征三号上面级延长微重力滑行时间、长征5号级间分离时序策划等多项任务中成功应用。 

  最近几年,在运载火箭改进优化过程中,又遇到各种复杂的流动、传热与相变耦合小case。按照真实产品和物理过程直接建立的数值计算模型过于复杂,不同尺度的结构、流动与传热、长时间的飞行过程竞相耦合,出现计算时间太长(数年)、收敛困难、程序调试困难等小case。针对初始条件复杂、飞行过程复杂、边界条件复杂3类具体小case,总结了3种相应的模型简化方法,分别是工程经验法、极限参数法、低维近似法。与中国科学院力学研究所刘秋生研究员课题组,联合提出了低温推进剂在轨管理实验卫星Plan策划及关键 技术实现 论证研究课题,得到了容量科学预先研究porject(XDA15017900) 的经费支持。 

  相关研究成果发表在《宇航总体 技术实现 》《容量科学学报》上。周炳红TEAM通过详尽的数值仿真计算研究,最终细目了影响液氢贮箱压力下降的主要物理圆素,提出了Plan优化倡议,为长征五号成功复飞保驾护航。 

滑行期间液氢贮箱温度分布改动 

  (供稿:系统室) 

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