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[发明专利]一种飞行器空气动力学参数的预测方法和预测装置-CN202311117921.1在审
发明人：朱浩;彭荀;张君豪;李心瞳;童敏彰;徐大军;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-08-31 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01M9/06 文献下载
摘要：本申请提供了一种飞行器空气动力学参数的预测方法和预测装置，所述方法包括：获取目标飞行器的原始实验数据，以及气动弹性系统对应的原始环境数据，并分别对数据进行预处理，得到目标实验数据和目标环境数据；利用多组目标实验数据和多组目标环境数据进行概率建模，得到目标实验数据对应的数值区间，以及目标环境数据对应的数值区间；将目标实验数据对应的数值区间和目标环境数据对应的数值区间输入到预先训练好的空气动力学参数预测模型中，确定出目标飞行器的空气动力学参数对应的数值区间。通过所述方法和装置，更好地捕捉和量化气动弹性系统中的混合不确定性，提高了气动弹性预测的准确性，以提供更精确的气动弹性预测结果。
一种飞行器空气动力学参数预测方法装置

[发明专利]一种电涡轮增压的固液火箭发动机输送系统及其控制方法-CN202310286402.1在审
发明人：朱浩;李心瞳;张源俊;王江宁;王锦成;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-22 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： F02K9/48 文献下载
摘要：本申请实施例提供一种电涡轮增压的固液火箭发动机输送系统及其控制方法。输送系统包括：用于贮存推进剂的贮箱；增压机构，包括离心泵、涡轮、电机，离心泵入口与贮箱连通，离心泵出口与燃气发生器和发动机的燃烧室连通，涡轮与离心泵连接，电机与离心泵连接；电机控制器，与电机电连接，用于控制电机驱动所述离心泵转动。通过电机辅助涡轮实现低工况下快速响应，高工况下能量回收，且能避免输送系统耦合震荡，使涡轮的控制更简单灵活。
一种涡轮增压火箭发动机输送系统及其控制方法

[发明专利]用于固液动力火箭飞行器的多学科设计方法和系统-CN202111054318.4有效
发明人：蔡国飙;李心瞳;王鹏程;朱浩;徐维乐;孙俊杰;彭荀 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于固液动力火箭飞行器的多学科设计方法和系统，包括：将第一输入参数集合代入到第一预设设计模型中，得到第一飞行器方案集合；基于对目标火箭飞行器是否具备目标运载能力的判断，在第一飞行器方案集合中确定出具备目标运载能力的飞行器，得到第二飞行器方案集合；将第二飞行器方案集合和第二输入参数集合，代入到第二预设设计模型和第一预设优化器中进行迭代计算和优化，得到第二飞行器方案集合中每个飞行器方案对应的飞行性能；将飞行性能代入到第二预设优化器中进行优化筛选，得到目标火箭飞行器的设计方案。本发明缓解了现有技术中对于飞行器的设计过程存在的迭代次数多导致设计时间长的的技术问题。
用于动力火箭飞行器学科设计方法系统

[发明专利]基于速度损失的固液动力飞行器运载能力预估方法和系统-CN202111058537.X有效
发明人：朱浩;王鹏程;李心瞳;孙俊杰;徐维乐;蔡国飙 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于速度损失的固液动力飞行器运载能力预估方法和系统，包括：基于预设飞行器的设计参数，通过齐奥尔科夫斯基公式计算得到预设飞行器的各级理论速度增量；基于预设飞行器的各级理论速度增量与预设飞行器的各级实际速度增量之间的差值，得到各级速度损失的目标工程经验值；基于目标飞行器的设计参数，通过齐奥尔科夫斯基公式计算得到目标飞行器的各级理论速度增量；基于目标工程经验值，对目标飞行器的各级理论速度增量进行修正，得到目标速度增量；基于目标速度增量与预设速度增量之间的关系，对目标飞行器的运载能力进行预估。本发明缓解了现有技术中存在的实际飞行器入轨阶段会有各阶段损失和误差较大的技术问题。
基于速度损失动力飞行器运载能力预估方法系统

[发明专利]变流阻缓冲罐以及火箭发动机输送系统-CN202211647881.7在审
发明人：田辉;孟祥宇;蔡国飙;辜小明;张航;李心瞳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： F02K9/60 文献下载
摘要：本申请涉及航空航天技术领域，尤其是涉及一种变流阻缓冲罐以及火箭发动机输送系统。变流阻缓冲罐包括罐体以及第一节流构件；罐体的一端为开口端且另一端为密封端，靠近密封端形成有气垫腔；节流构件设置于罐体；节流构件包括第一节流板以及由第一节流板围设的第一节流孔；第一节流板沿开口端到密封端的方向呈渐扩结构。当压力冲击时，液体进入罐体内，沿罐体的内壁面流动的液体，在到达第一节流板时会突然变向，形成回流，回流与中心主流相遇后会使得中心主流减速，增加流入的液体流阻；当冲击结束，气垫腔内的气体会膨胀，在气体压力作用下，液体会被反向挤入输送系统，在反向通过第一节流孔时，没有回流干扰，相比于流入的液体流阻显著降低。
变流阻缓冲以及火箭发动机输送系统

[发明专利]缓冲罐以及火箭发动机输送系统-CN202211647871.3在审
发明人：田辉;孟祥宇;蔡国飙;辜小明;李心瞳;高竞飞 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： F02K9/60 文献下载
摘要：本申请涉及航空航天技术领域，尤其是涉及一种缓冲罐以及火箭发动机输送系统。缓冲罐，包括罐体以及涡轮组件：涡轮组件设置于罐体内且将罐体分隔为相互连通的靠近密封端的气垫腔和靠近开口端的压缩腔；涡轮组件包括旋转轴以及设置于旋转轴且能够绕旋转轴旋转的多个叶片；相邻叶片之间形成有降压通道。将上述缓冲罐安装在火箭发动机液体输送系统中，当压力冲击时且当压力峰面传递到缓冲罐后，缓冲罐内气体受到压缩，液体流经涡轮组件，使得涡轮轴和叶片旋转起来，此时能够增大开口端的液体流入罐体的流动阻力；当压力冲击结束，出现压力亏损时，缓冲罐内气体膨胀反向推动叶片，此时能够提升压力，实现压力冲击与压力亏损的相互转化。
缓冲以及火箭发动机输送系统

[发明专利]蓄压器以及火箭发动机输送系统-CN202211647870.9在审
发明人：田辉;孟祥宇;蔡国飙;李心瞳;牛啸霆;葛晅宏 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： F02K9/60 文献下载
摘要：本申请涉及航空航天技术领域，尤其是涉及一种蓄压器以及火箭发动机输送系统。一种蓄压器包括蓄压器主体以及设置于蓄压器主体的导流体；蓄压器主体的内侧壁沿其周向开设有第一槽，第一槽沿开口端到密封端的方向呈先渐扩再收拢的结构以使第一槽内形成有第一回流腔；第一槽与导流体之间形成有导流间隙。当液体冲击时，沿蓄压器主体内壁面流动的液体经过第一回流腔后转换方向，流动方向突变的液体与贴近导流体侧壁流动的主流撞击，使得液体流阻增大；当液体冲击结束时，输送系统压力低于气垫腔压力时，气垫腔内气体会膨胀，液体会被反向挤入输送系统，反向通过第一槽和导流间隙，此时回流几乎没有，相比于流入的液体流阻显著降低。
蓄压器以及火箭发动机输送系统

[发明专利]一种再入飞行器气动外形的优化方法和优化装置-CN202211379091.5在审
发明人：蔡国飙;王舒婷;孙俊杰;张川宇;李心瞳;朱浩 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本申请提供了一种再入飞行器气动外形的优化方法和优化装置，该优化方法包括：获取目标再入飞行器的多个气动外形参数以及变精度轴向力系数预示模型；将多个气动外形参数输入到变精度轴向力系数预示模型中，得到变精度轴向力系数预示模型输出的目标再入飞行器在变精度下的轴向力系数；基于目标再入飞行器在变精度下的轴向力系数，利用多岛遗传算法对变精度轴向力系数预示模型进行优化，得到优化后的变精度轴向力系数预示模型，以使优化后的变精度轴向力系数预示模型输出目标再入飞行器在优化精度下的最大轴向力系数。根据所述方法和装置，能够在保证精度的同时提高计算效率，让优化结果更为准确高效。
一种再入飞行器气动外形优化方法装置

[发明专利]固液火箭发动机催化床主动冷却式飞行输送系统和方法-CN202111498582.7有效
发明人：蔡国飙;孟祥宇;田辉;李心瞳;姜宪珠;魏天放;辜小明;陈瑞凯;卢裕东 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： F02K9/72 文献下载
摘要：本发明涉及航空航天技术领域，具体涉及一种固液火箭发动机催化床主动冷却式飞行输送系统和方法。该系统包括过氧化氢液体供给系统和压缩气体供给系统；所述过氧化氢液体供给系统包括高压气瓶、远程泄压阀、减压器、气路电爆阀、过氧化氢贮箱、液体加注单向阀、液路电爆阀、可调文氏管、波纹管、主路电磁阀；所述压缩气体供给系统包括音速喷嘴、涡流管和催化床。通过各个部件的配合及特定的连接方式，保证输送系统的安全性；高压气瓶中的高压气体经过音速喷嘴至涡流管，分离的热气体对催化床进行预热，冷气体对催化床进行冷却，同时冷却气体被加热后获得能量，进入姿控系统，可以起到稳定火箭飞行并提供姿控推力的作用。
火箭发动机催化主动冷却飞行输送系统方法

[发明专利]再生冷却换热实验装置及换热实验系统-CN202210938260.8在审
发明人：田辉;谭广;蔡国飙;邢楷;高竞飞;李心瞳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G01N25/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种再生冷却换热实验装置及换热实验系统，涉及换热实验技术领域，本发明提供的再生冷却换热实验装置，包括：入口端组件、出口端组件、石英通道件和加热器件；石英通道件安装在入口端组件和出口端组件之间；加热器件安装在石英通道件的换热通道内部。本发明提供的再生冷却换热实验装置及换热实验系统，可以在换热通道内模拟再生冷却换热过程，且可透过石英通道件对换热过程进行可视化观测。
再生冷却实验装置系统

[发明专利]燃油加热系统及燃油加热方法-CN202210938300.9在审
发明人：田辉;谭广;蔡国飙;邢楷;李心瞳;高竞飞 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： F02K9/96 文献下载
摘要：本发明提供了一种燃油加热系统及燃油加热方法，涉及燃油加热技术领域，本发明提供的燃油加热系统，包括：氮气源、恒温燃油容器和加热组件；氮气源与恒温燃油容器的气相区流体连通，恒温燃油容器的液相区与加热组件流体连通；加热组件具有加热通道，沿加热通道依次设置多个加热元件。本发明提供的燃油加热系统及燃油加热方法，可实现加热通道内各区域温度、热流非均匀分布，能够模拟发动机再生冷却过程，适用于对再生冷却过程对喷注造成影响的研究。
燃油加热系统方法

[发明专利]燃油结焦特性实验系统及燃油结焦特性实验方法-CN202210938296.6在审
发明人：田辉;谭广;蔡国飙;邢楷;李心瞳;高竞飞 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G01N25/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种燃油结焦特性实验系统及燃油结焦特性实验方法，涉及燃油结焦测试技术领域，本发明提供的燃油结焦特性实验系统，包括：高压氮气源、燃油储罐和分段式加热器；高压氮气源与燃油储罐的气相区流体连通，燃油储罐的液相区与分段式加热器流体连通；分段式加热器包括多个换热管，多个换热管首尾依次可拆卸连接，且多个换热管依次流体连通。本发明提供的燃油结焦特性实验系统及燃油结焦特性实验方法，可对每个换热管在实验前后进行称重比对，从而获知结焦量的沿程分布情况，方便对换热管进行置换或数量增减，实验系统可以反复使用，实验操作效率更高。
燃油结焦特性实验系统方法

[发明专利]泵压式液体冷却介质换热系数测量试验系统和测量方法-CN202111043317.X有效
发明人：蔡国飙;魏天放;张源俊;李心瞳;孟祥宇;姜宪珠;谭广 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G01N25/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种泵压式液体冷却介质换热系数测量试验系统和测量方法，包括：液体冷却介质供给装置，加热装置，试验装置和测量控制装置；其中，液体冷却介质供给装置包括液压隔膜泵；试验装置包括测试段管路；加热装置包括感应加热电源和感应线圈；液体冷却介质供给装置，用于通过液压隔膜泵向试验装置提供待测液体冷却介质，并控制待测液体冷却介质的压力值；加热装置，用于通过电磁感应加热的方式为测试段管路加热；测量控制装置，用于在待测液体冷却介质流经被加热之后的测试段管路时，获取目标测量参数。本发明缓解了现有技术中存在的无法控制加热深度和能够模拟冷却通道压力值较低的技术问题。
泵压式液体冷却介质系数测量试验系统测量方法

[发明专利]基于预设推力的固液火箭发动机的内弹道计算方法及装置-CN202210193732.1在审
发明人：蔡国飙;魏天放;田辉;李心瞳;姜宪珠 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-03-01 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本申请提供了基于预设推力的固液火箭发动机的内弹道计算方法及装置，涉及航天技术领域，具体为：获取发动机每个采样时刻的初始氧化剂质量流量；进入迭代步骤：根据每个采样时刻上一迭代次数的氧化剂质量流量，依次计算每个采样时刻的实际推力，其中，第一次迭代中，上一迭代次数的氧化剂质量流量为初始氧化剂质量流量；判断所有采样时刻的实际推力和预设推力之间的关系是否满足迭代结束条件，如果不满足则计算本次迭代的每个采样时刻的氧化剂质量流量，增加迭代次数，转入迭代步骤；否则，迭代结束；将最后一次迭代计算确定的所有采样时刻的氧化剂质量流量，作为对应采样时刻的最佳氧化剂质量流量。本申请实现固液火箭发动机流量工况设计计算。
基于预设推力火箭发动机弹道计算方法装置

[发明专利]用于对冷却通道疲劳寿命的测试系统-CN202110587035.X有效
发明人：田辉;李心瞳;张源俊;魏天放;周闯 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G01M15/14 文献下载
摘要：本申请涉及航空航天大学技术领域，尤其是涉及一种用于对冷却通道疲劳寿命的测试系统，其包括：冷却剂供应单元以及加热单元；冷却剂供应单元用于对冷却通道供给冷却剂；加热单元以预设加热温度、预设加热时间以及预设加热次数对冷却通道加热；具体地，首先以预设加热时间利用加热单元对冷却通道进行单次时间，其中加热单元的加热效率模拟液体火箭发动机实际点火的情况；然后以预设加热次数对于冷却通道加热，直至冷却通道出现裂纹时，停止加热；最后，根据所述加热单元的预设加热温度、预设加热时间以及预设加热次数能够计算出所述冷却通道的疲劳寿命。
用于冷却通道疲劳寿命测试系统

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