RLV防热系统健康管理及某型无人机起落架设计

论文摘要

论文一部分为可重复使用跨大气层飞行器防热系统的健康管理。可重复使用跨大气层飞行器(RLV，Reusable Launch Vehicle)是新一代天地往返运载系统。为及时了解防热系统(TPS，Thermal Protection System)的状况，防止和控制其故障的发展，必须对防热结构进行实时健康管理。 论文通过防热系统结构特征和历史故障数据，分析了RLV防热系统的薄弱环节，开展了防热系统的故障模式与影响分析，概括了防热系统的常见故障模式。 防热系统健康管理是航天飞行器的关键技术之一。文中提出了通过监测防热系统的关键性能指标分析评估系统状态的航天飞机防热系统健康管理方法，论述了航天飞机防热系统健康管理的概念和健康监测的原理，从考虑意外损伤的角度探讨防热系统健康监控的有关问题。利用ANSYS软件模拟了遭受不同程度损伤的防热瓦在再入过程中的温度分布情况，并进行了比较分析与讨论，论证了方法的可行性。 论文另一部分为某型无人机起落架的初步设计。目前，高空型长航时无人机已成为世界各国无人机发展的重点。起落架系统是目前大多数飞机不可缺少的重要系统。无人机起落架设计所涉及的相关构件、机构通常包括：缓冲支柱、机轮、轮胎、刹车防滑系统、操纵减摆机构、收放机构等。 论文针对无人机的总体布局特点，进行了初步的起落架系统方案设计。确定了起落架的初始布局形式和安装位置，计算出地面载荷并由此选择了合适的轮胎型号，估算了缓冲器行程和起落架的几何尺寸，设计了简单而有效的起落架收放机构，估算了前、主起落架各个构件的重量，最后估算了起落系统的总重量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 图表目录
• 第一章 绪论
• 1.1 可重复使用跨大气层飞行器防热系统健康管理概述
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 国内外研究现状
• 1.1.3 论文研究内容
• 1.2 某型无人机起落架设计概述
• 1.2.1 引言
• 1.2.2 国内外研究现状
• 1.2.3 论文研究内容
• 第二章 RLV防热系统故障模式与影响分析
• 2.1 引言
• 2.2 可重复使用跨大气层飞行器防热系统的运行环境
• 2.3 陶瓷防热系统的薄弱环节分析
• 2.4 防热系统的故障模式与影响分析
• 2.5 小结
• 第三章 防热系统健康管理方案研究
• 3.1 RLV防热系统健康管理方案设计
• 3.2 RLV防热系统健康监控部位、参数及测点分析
• 3.2.1 RLV防热系统的监控部位和参数
• 3.2.2 防热结构的测点布置
• 3.3 RLV防热系统健康管理传感器选择布局
• 3.3.1 防热系统健康监控传感器的选择
• 3.3.2 温度传感器的位置分布初步研究
• 3.3.3 防热系统传感器布局优化
• 3.4 防热瓦冲击损伤故障模式的仿真模拟
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 防热瓦正常状态仿真计算过程
• 3.4.3 防热瓦冲击损伤的模拟与仿真计算
• 3.5 小结
• 第四章 某型高空长航时无人机起落架初步设计
• 4.1 引言
• 4.1.1 起落架的主要结构形式
• 4.1.2 起落架总体布局论述
• 4.1.3 总体及规范要求主要参数设计指标
• 4.2 某型无人机起落架的总体布局方案
• 4.3 起落架主要设计参数确定
• 4.3.1 起落架后倾角计算
• 4.3.2 起落架滚翻角计算
• 4.3.3 起落架停机载荷计算
• 4.3.4 起落架轮胎参数设计
• 4.3.5 起落架着陆过载计算
• 4.3.6 起落架垂直过载的确定
• 4.4 起落架主要地面载荷估算
• 4.4.1 起落架最大垂直载荷估算
• 4.4.2 起落架最大起转载荷估算
• 4.4.3 起落架最大回弹载荷估算
• 4.4.4 起落架地面滑行载荷估算
• 4.4.5 起落架地面刹车载荷估算
• 4.4.6 起落架转弯载荷估算
• 4.5 起落架主要承载构件初步设计
• 4.5.1 前起落架主要承载构件初步设计
• 4.5.2 主起落架主要承载构件初步设计
• 4.6 起落架结构重量估计
• 4.6.1 前起落架结构重量估计
• 4.6.2 主起落架结构重量估计
• 4.7 小结
• 第五章 小结与展望
• 5.1 全文小结
• 5.2 工作展望
• 5.2.1 可重复使用跨大气层飞行器防热系统的健康管理研究展望
• 5.2.2 某型高高空长航时无人机起落架的初步设计工作展望
• 参考文献
• 硕士在读期间发表论文和参加科研情况说明
• 发表的论文:
• 参加的课题:
• 致谢