论文摘要
随着空间技术的发展和应用,人类的活动空间已经从陆地、海洋和空中扩展到大气层以外的广阔宇宙空间。现代航天器的一个重要发展方向是小型化。当航天器的质量非常小的时候,其推进系统必须具有质量轻,精度高的特点,以适应精确的轨道控制和姿态调整;在某些航天器中,也需要推进系统的快速响应能力。微型航天器的质量一般在10kg以下,采用固体火箭发动机方案替代常规的液体方案可以免去贮箱、管道、加注阀和安全阀等繁琐部件,使推进系统所占质量大大减轻,同时可发挥固体推进剂易长期储存、高安全性、免维护的固有优势。本文以具有快速响应能力的微型固体火箭动力系统为应用背景,解决微型固体火箭动力系统的设计、制造难题,开展燃烧室直径毫米级的轨道控制发动机组和直径百微米级的姿态控制发动机组的研究。本文从材料选取,制造方法,测试和点火方法等方面分析了微型固体发动机的研制过程中的关键技术。采用微弧氧化技术,在铝合金发动机燃烧室内壁生成一层陶瓷膜以提高其热效率。解决了陶瓷材料加工难的问题,采用陶瓷材料制造微型固体发动机,成功加工了小尺寸下陶瓷拉瓦尔喷管。分别采用半导体桥点火器和激光点火对铝合金和陶瓷微型固体发动机实施成功点火,并采用压力传感器对铝合金微型固体发动机的推力和压力性能进行测试,测试结果达到设计要求。
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标签：航天器论文; 微型固体火箭发动机论文; 制造论文;