摘要：空间火箭发动机喷管具有大面积比,提高其性能是发动机设计的目标之一。以Rao方法为基础,提出一种考虑真实燃气性质变化的喷管扩张段设计修正方法。以某远地点发动机为研究对象,给出了Rao方法设计的初始喷管型面,计算了燃气比热函数,设计了新的喷管扩张段型面。通过数值仿真对比了新型面与初始型面的真空比冲。仿真结果表明:所提出的计算燃气比热容方法可有效用于喷管流场仿真;燃气比热变化对扩张段型面的影响较大,对于具有相同长度的喷管,当考虑燃气比热变化时,扩张段型面出口面积比较小,真空比冲提高,但幅度小于1 s;对于推力不太大的空间发动机,边界层厚度修正带来的性能增益很小。

摘要：火箭末子级搭载留轨应用系统是实现火箭末子级二次利用的重要手段,是空间资源利用的创新途径之一。为满足留轨应用系统在较小控制能力下具备快速在轨稳定应用的能力,本文围绕推进剂钝化排放机理开展仿真研究,设计了火箭末子级精准钝化排放飞行程序,改进了排放管路布局,从而降低留轨应用系统在自主控制前火箭的排放干扰,提供相对稳定的初始姿态条件。飞行试验结果表明:火箭末子级可为留轨应用系统俯仰、偏航、滚转通道提供0.4(°)/s以内的稳定姿态,优于留轨系统单轴1(°)/s的设计要求;排放程序设计合理、正确,排放管路改进有效,满足末子级钝化的要求。