大推力液体火箭发动机中的动力学问题
Abstract
大推力液体火箭发动机是载人登月、深空探测等重大航天活动的主动力形式, 发动机推力愈大, 结构动强度设计面临的挑战愈大, 动力学成为解决大推力发动机研制中关键技术问题的基础学科. 大推力发动机多场耦合作用显著, 多源载荷成分复杂, 导致了大推力发动机结构动力学问题的复杂性, 解决难度大. 本文在总结国内外液体火箭发动机结构故障特征的基础上, 重点讨论了大推力发动机涡轮泵结构中的转子动力学和流体激振问题、管路流固耦合及动力学优化问题、推力室结构中的动力学问题及其研究的经验和需求, 并介绍了发动机整机结构动力学建模和载荷传递特性分析面临的问题. 最后从设计角度出发总结了结构动力学分析中需要关注的试验技术和涉及不确定性的边界包络设计思想, 为解决大推力发动机结构动力学问题提供技术借鉴.
