【摘要】：長征系列運載火箭傳統(tǒng)的發(fā)動機傳力結(jié)構(gòu)不直接與貯箱箱底相連,發(fā)動機推力通過機架傳遞至箭體對接面,與此對比,貯箱箱底傳遞發(fā)動機推力的結(jié)構(gòu)方案則可以充分利用箱底的結(jié)構(gòu)承載能力,箱底傳力方案對實現(xiàn)我國未來新型運載火箭輕質(zhì)、緊湊高效構(gòu)型的目標(biāo)具有重要意義。目前較少文獻討論推力承載式箱底的設(shè)計原則,缺乏設(shè)計指導(dǎo),本文對傳遞發(fā)動機推力的貯箱箱底結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)研究。首先利用有限元分析方法對3.35m直徑箭體內(nèi)的推力承載式箱底(橢球底和錐形底)進行分析,研究貯箱增壓壓力、推力作用半徑、橢球模數(shù)和錐底半錐角等因素對箱底應(yīng)力變形分布和承載能力的影響規(guī)律。其次對推力承載式箱底實際工程應(yīng)用的可行性和具體技術(shù)方案進行了研究,得出以下結(jié)論:(1)在直徑為3.35m的箭體內(nèi),對推力承載式箱底分別進行箱底局部加厚和箱底加筋兩種方式加強。結(jié)果表明,兩種箱底增強方式均可顯著提升推力承載式箱底的承載能力。(2)在直徑為3.35m的箭體內(nèi),設(shè)置單臺地面推力為1200kN的發(fā)動機,通過貯箱后底傳遞推力。結(jié)果表明,推力承載式箱底在相關(guān)結(jié)構(gòu)(包括發(fā)動機機架、后過渡段等)的重量及結(jié)構(gòu)布局緊湊程度等方面優(yōu)于非推力承載式箱底。(3)在直徑為3.35m的箭體內(nèi),設(shè)置單臺重量為3000kg的發(fā)動機,通過小機架連接于貯箱后底。結(jié)果表明,連接小機架及發(fā)動機的箱底在應(yīng)力變形方面均可適應(yīng)箭體的水平及豎直停放和轉(zhuǎn)運狀態(tài)。(4)在直徑為3.35m的箭體內(nèi),對拼焊箱底焊縫進行等強度增厚補償,通過貯箱后底傳遞推力。結(jié)果表明,經(jīng)過等強度增厚補償?shù)钠春赶涞着c整體式箱底的承載能力差別較小。(5)在直徑為5m的箭體內(nèi),設(shè)置單臺真空推力為1400kN的發(fā)動機,通過貯箱后底傳遞推力。結(jié)果驗證了推力承載式橢球箱底和錐形箱底在5m直徑箭體中應(yīng)用的可行性,且錐底方案在結(jié)構(gòu)重量及結(jié)構(gòu)布局緊湊程度等方面比球底方案更有優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：中國運載火箭技術(shù)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V432

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3 段立尊;《主動冷卻的纖維增強陶瓷基復(fù)合材料火箭發(fā)動機推力倉及其生產(chǎn)方法》專利翻譯實踐報告[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

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6 翟一帆;膨脹循環(huán)發(fā)動機推力調(diào)節(jié)過程動態(tài)仿真研究[D];中國航天科技集團公司第一研究院;2017年

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