免费论文摘要：水基运载火箭促成体例空间本能接洽

水基运载火箭促成体例（water based rocket propulsion system）是一种鉴于氢氧质子调换膜燃料干电池（PEMFC）、质子调换膜水力发电解池（SPE）以及空间气氢气氧推力器的空间促成体例。比拟起保守的空间促成体例，水基运载火箭促成体例具备高比冲、高比功率和比能量、无传染以及与空间生保体例贯串性好等便宜。所以，水基运载火箭促成体例在将来的空间运用中具备宏大的兴盛后劲。正文归纳运用了表面领会、数值模仿、对准性考查等接洽本领，从分体例到总体例，渐渐接洽了水基运载火箭促成体例的空间本能。为接洽PEMFC的空间本能，正文开始经过数值模仿，归结归纳了PEMFC的大地惯例本能。而后经过接洽各别重力情况对PEMFC里面物生化学进程的感化，领会了空间微重力情况大概惹起的PEMFC本能变革。截止表白：在大地情况下，PEMFC不妨经过符合的安置办法来对符合目标的重力加以运用，普及本能。而在空间微重力情况下则没有重力不妨运用，PEMFC本能普遍情景下会有所贬低。然而，当遏制PEMFC工况，使其里面爆发的液态水较少，大概保护其入口吻体风速充满大时，不妨在很大水平上取消空间微重力情况带来的干电池本能分别。为接洽SPE的空间本能，开始经过比拟现有的三种典范SPE的构造情势和处事特性，选定了最符合空间运用的SPE—静态供水质子调换膜电解池(SWF-SPE)。按照SWF-SPE的处事特性，创造了对准SWF-SPE的数学模子。鉴于该模子的计划截止表白：SWF-SPE比拟起其它保守的SPE更简单膜失水，使得其极限交流电密度较小，最大产气率对立较低。沿用薄的质子调换膜动作电解质膜不只不妨普及SWF-SPE的最大产气率，并且不妨普及其电解功效。为了评价实用于水基运载火箭促成体例的气氢气氧推力器的空间本能，正文从焚烧办法、喷注器计划、热防备本领、焚烧室压强以及安排搀和比等上面举行了参观。截止表白：沿用符合的本领计划的推力器能使水基运载火箭促成体例的归纳本质比冲胜过400 s。按照各分体例的空间本能接洽截止，正文以暂时普遍PEMFC的本能参数和文件通讯的SWF-SPE本能参数动作水基运载火箭促成体例的干电池和电解池体例不妨到达的本能目标，以400 s动作该体例的比冲目标，对其整体例的空间本能举行了归纳领会。截止表白：水基运载火箭促成体例的高比冲和高比功率、比能量不妨给其带来鲜明的品质上风。然而，该体例的储箱品质控制、电解池品质控制以及电解功率控制使得其空间运用有确定的控制性。为了定量领会水基运载火箭促成体例的空间本能，正文用该体例包办DFH-4上的保守促成体例，鉴于DFH-4的本质运转进程，举行了简直的空间工作领会。计划截止表白：实行变轨工作时，水基运载火箭促成体例符合沿用较大推力，较短单次焚烧功夫，反复无常轨周期的变轨战略；所有空间工作功夫，沿用水基运载火箭促成体例不妨带来最大706 kg的品质俭朴，十分于本质DFH-4灵验载荷（410 kg）的1.72倍。然而沿用该体例变轨功夫胜过56天。其余，正文搭建了分格式水基运载火箭促成考查体例，并举行了要害性的分体例考查和整体例领会。个中，催化焚烧气氢气氧推力器分体例的催化焚烧考查考证了情况温度下气氢气氧推力器催化焚烧的可行性，并归纳了关系的催化焚烧顺序；PEMFC和SPE分体例发端的尖端放电和电解考查赢得了该分体例的尖端放电和电解本能；鉴于考查数据的整体例领会表白该促成体例各分体例之间以及各分体例和空间工作之间生存彼此符合和彼此规范的联系，对准各别的空间工作，水基运载火箭促成体例中三个分体例的范围和本能须要举行有理的优化摆设。该考查体例发端实行了水基运载火箭促成体例的观念，为表面接洽供给了按照，也为今保守一步接洽打下了普通。

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