摘要：为了进行应用于液体姿轨控动力系统的差动活塞式热气自增压系统优化设计,研究了一种基于遗传算法的优化设计方法。该系统由起动药盒、压力放大贮箱、流量调节器、燃气发生器和管道等组成。文中提出了在给定要求、约束和假设条件下进行系统总质量和起动时间的有约束多目标优化任务;建立了系统总质量、轴向尺寸、径向尺寸和系统性能参数的计算模型;采用归一加权法、惩罚函数法以及遗传算法求解了有约束多目标优化问题。根据帕累托前沿解,系统总质量的加权因子在[0.4,1.0]内变化时,可以得到优化结果。为了得到系统参数作为单目标的优化结果,本文进行了系统单目标优化,系统总质量、起动时间、质心漂移、轴向尺寸和径向尺寸各自作为优化目标可分别降低23.17%,34.40%,84.10%,62.28%和4.14%,增压效率可提高0.42%。分析了设计变量对系统参数的影响,结果表明压力放大贮箱气体腔初始体积、液体腔直径和起动药盒固体推进剂质量是影响系统参数的主要设计变量。

摘要：针对基于单组元肼类物质为工质的液体姿轨控发动机差动活塞式燃气自增压系统,分析了系统的工作原理,提出了系统的参数设计方法,建立了系统的参数设计流程,给出了系统的起动压力计算模型和自锁状态计算方法,并进行了实例研究。结果表明:系统最低起动压力与压力放大贮箱气体腔初始体积、活塞摩擦力和推进剂贮箱初始气垫体积直接相关;系统自锁后,推进剂贮箱压力的设计状态受推进剂贮箱所允许的最大压力上偏差和流量调节器与推进剂贮箱间的压降所约束;推进剂贮箱的工作压力范围是可以根据需要通过燃气自增压系统的设计来保证的。

摘要：为了深入理解液体姿轨控发动机差动活塞式热气自增压系统的特点,依据增压系统平衡条件,采用集中参数法构建了系统的静态特性计算模型,研究了系统主要参数对系统状态和增压性能以及对系统自锁压力的影响规律。研究结果表明:系统增压气体流量朝着推进剂贮箱压力变化相反的方向而变化,起到调节和稳定推进剂贮箱压力的作用;燃气发生器毛细管参数的变化主要对系统增压流量造成影响,与长度相比,其内径变化对系统状态参数的影响作用更大;当压力放大比在设计值附近[-7.3%,+9.6%]变化时,系统稳态工作增压气体流量偏差保持在[-5%,0%]内;流量调节器结构参数的微小变动会引起增压气体流量的较大变化。

摘要：针对液体姿轨控发动机差动活塞式热气自增压系统,设计了间接比对式、直接比对式和电磁阀控制式等三种方案,分析了系统工作原理,建立了动态仿真模型,进行了动态特性研究,并分析了各方案技术特点。研究结果表明:间接比对式系统起动药量为2.64g,起动时间为0.688s,系统自锁时贮箱压力为7.58MPa,偏离额定值9.86%,可预包装设计。直接比对式系统起动药量为2.43g,起动响应时间为0.573s,推进剂贮箱最大工作压力为7.09MPa,偏离额定值2.75%。该方案引入了阀芯杆处热滑动密封及流量调节器气液腔隔离面的热隔离防护需求,热控要求高,技术难度较大,可预包装设计。电磁阀控制式系统起动药量小(2.43g),起动迅速(0.438s),推进剂贮箱工作压力稳定,测控的引入有功耗需求,并增大了系统体积和质量,不能进行独立的预包装设计。

摘要：为研究小推力高室压NTO/MMH（四氧化二氮/甲基肼）火箭发动机实验系统管路流阻特性,对管路流阻理论、冷流实验及点火实验进行对比分析研究.通过管路介质流动能量损失计算,建立NTO/MMH管路流阻特性理论模型.开展无水乙醇冷流实验及NTO/MMH小推力高室压火箭发动机点火实验,以最小二乘法确定流阻特性实验拟合公式.与冷流实验结果相比,无水乙醇流量分别为0.10~0.40kg/s,0.09~0.36kg/s时,NTO/MMH管路理论流阻平均误差分别为5.42%,3.67%;与点火实验结果相比,真实推进剂流量分别为0.39~0.47kg/s,0.26~0.31kg/s时,NTO/MMH管路理论流阻平均误差分别为2.44%,2.47%,基于冷流实验预测的流阻平均误差分别为5.74%,3.46%,NTO流量为0.47~0.51kg/s（不含0.47kg/s）时,管路理论与冷流实验预测的流阻平均误差分别为16.56%,9.73%.实验与分析结果可应用于小推力高室压NTO/MMH发动机点火实验,并为实验系统设计提供必要支持.

摘要：锥蜗杆传动为空间交错轴啮合传动,蜗轮齿面为复杂的空间曲面,参数设计计算繁琐,建模困难。提出了一种基于Pro/E的锥蜗轮齿面成型和参数化设计建模的方法,介绍了锥蜗轮齿面成型的数学模型和建模原理,分析了参数化设计建模流程。利用范成法切齿原理创建锥蜗轮的样板模型,在此基础上利用Pro/Toolkit在VC++环境中进行二次开发,实现模型的参数化驱动。通过实例证明,此方法可准确快速获得锥蜗轮的参数和实体模型,简化设计过程,提高设计质量,具有很强的实用性。

摘要：空间碎片可作为新型推进的工质来源,空间碎片实现再利用对延长航天器的在轨寿命具有重要意义。本文分别对空间碎片粉末化处理技术和空间碎片加速技术进行研究,设计了基于超声振动雾化技术的粉末化模块和基于微阴极电弧技术的空间碎片发动机模块,完成了空间碎片推进模块的方案设计,未来可实现在轨能源转化,达到延长航天器使用寿命的目的。

摘要：背景:在椎间盘组织工程研究领域,种子细胞主要有髓核细胞与骨髓间充质干细胞。髓核细胞来源有限,取材不便,增殖能力差,体外培养困难。目的:利用海藻酸盐微球模拟的三维环境下,将兔髓核细胞与骨髓间充质干细胞共培养,观察骨髓间充质干细胞的分化情况。设计、时间及地点:细胞观察实验,于2007-12/2008-10在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室进行。材料:4月龄健康新西兰大耳白兔6只,购自华中科技大学同济医学院动物实验中心。方法:应用密度梯度离心法及贴壁法分离纯化兔骨髓间充质干细胞,应用Ⅱ型胶原酶消化法及贴壁法分离培养兔椎间盘髓核细胞。取传至第3代骨髓间充质干细胞,用脂质体介导法将绿色荧光蛋白质粒转入,经G418筛选后,分为2组:单独培养组将转染后的骨髓间充质干细胞单独培养,共培养组将其与髓核细胞按1:1比例于海藻酸盐凝胶微球中进行共培养。共培养14d后,溶解海藻酸盐凝胶珠,通过流式分选收集骨髓间充质干细胞。主要观察指标:利用RT-PCR法和Western blot技术检测骨髓间充质干细胞中Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖的表达。结果:共培养14d后,共培养组有Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖mRNA及蛋白的表达,而单独培养组均呈阴性表达。结论:通过三维共培养,兔椎间盘髓核细胞能够在体外诱导骨髓间充质干细胞向髓核样细胞方向分化。

摘要：背景:椎间盘退行性变的理想治疗方法是利用组织工程技术修复退行性变的椎间盘,而修复所需的髓核细胞来源十分有限。目的:观察在藻酸盐微球的介导下,髓核细胞与骨髓间充质干细胞非接触共培养时,髓核细胞对骨髓间充质干细胞的诱导作用。设计、时间及地点:细胞学体外观察,实验于2007-10/2008-08在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室和中心实验室进行。材料:4月龄健康新西兰大耳白兔5只,取髓核细胞与骨髓间充质干细胞原代培养,利用传代法分离纯化。方法:①将纯化的骨髓间充质干细胞经胰蛋白酶消化、收集,并与适量的藻酸钠溶液混合,形成109L-1的单细胞悬液,将混合好的单细胞悬液经注射器滴加至35g/L的CaCl2溶液中,形成海藻酸钙凝胶珠。②将海藻酸钠凝胶微球与髓核细胞共培养。在7d和15d时,分组溶解海藻酸钙凝胶珠,收集骨髓间充质干细胞。主要观察指标:利用免疫组化技术、RT-PCR技术和Westernblot技术检测骨髓间充质干细胞中Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达,用以判断髓核细胞对骨髓间充质干细胞在非接触条件下的诱导作用。结果:在骨髓间充质干细胞的细胞爬片免疫组化染色中可见,Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖染色阳性,RT-PCR和Westernblot结果显示经诱导后骨髓间充质干细胞中已有Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖基因的表达,且诱导15d组的目的条带明显亮于诱导7d组的目的条带。结论:在藻酸盐微球的介导下,体外非接触共同培养时髓核细胞能够实现对骨髓间充质干细胞的诱导作用。