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GJB 8984-2017《航天器发动机系列型谱》简诠

更新时间:2009-03-28

新世纪以来,伴随着信息技术的迅猛发展和世界新军事变革的蓬勃兴起,我国航天事业和航天科技工业也迈入了快速提升的新时期。发展需求不断增长,科研生产能力不断提高,航天器研制建设正在实现由 “作坊式”向 “产业化”、由“制作作品”向 “生产产品”转型。要保证航天器性能与质量,提高通用化、系列化、组合化(“三化”)程度,缩短研制周期,节约经费开支,有针对性地研究编制以航天器产品系列型谱为重点的品种控制类标准,是服务航天产品体系建设、推动航天技术广泛应用的有效抓手。

航天器发动机是航天器控制系统的重要执行机构,其作用是为航天器的姿态控制和轨道机动等提供需要的力和力矩。其工作方式一般为脉冲工作或稳态工作,脉冲工作主要用于航天器的姿态调整或位置保持等,稳态工作主要用于航天器的轨道机动等。航天器发动机具有如下特点:推力小,轨控发动机的推力在千牛级以下,姿控发动机的推力在百牛到微牛级范围;工作时间长,姿控发动机的脉冲工作次数多达万次甚至百万次,以满足航天器长寿命的工作要求 (3年到15年),轨控发动机持续工作时间达到万秒级;响应快,航天器发动机的开关响应时间,一般在100毫秒以下,以满足航天器精确控制的要求。

2.1.4 阴性对照溶液的制备 取皂矾重结晶后的干燥物5.2 g,加甲醇10 mL,超声处理15 min,滤过,滤液作为阴性对照溶液。

GJB 8984-2017《航天器发动机系列型谱》于2017年5月18日发布,并自2017年7月1日正式施行。该标准规定了航天器发动机的推力系列和型谱,适用于航天器发动机的研制和选型,涵盖的航天器发动机种类包括液体火箭发动机、气体推力器、电推力器,不包括固体火箭发动机和凝胶推进剂发动机。本文就该标准的主要内容及有关情况作一简要介绍。

1 标准编制背景

我国从上世纪60年代末开始,陆续研制了多种规格的气体发动机、单组元发动机、双组元发动机,各种航天器发动机已经成功通过了上百个航天器的飞行验证。为了满足长寿命大航天器平台、深空探测及微小航天器等的需求,我国正在积极改进双组元10N发动机、490N发动机,研制电热肼增强发动机、霍尔发动机、离子发动机、电弧发动机等。经过40多年的不懈努力,国内航天器发动机技术已由最初的原理样机发展到后来的工程化应用,再到目前的批量生产与应用,各种轨道、各种功能、各种规模的航天器已普遍使用国产航天器发动机产品,形成了种类、规格较为齐全的国产航天器发动机产品大家族。

为避免重复开发,提高新型航天器的研制效率和产品可靠性、缩短新型号航天器产品的研制周期、降低新型号航天器的研制成本,结合国内外航天器发动机技术的发展趋势,通过分析、对比国内现有航天器发动机产品特点,编制可以覆盖国内目前以及未来十年左右可预见需求的航天器发动机系列型谱,以满足国内航天器研制单位的使用,并指导、服务于航天器发动机新产品开发和已有产品完善,是非常必要且具有重要意义的。

编制该标准旨在:为航天器的设计和制造者提供适用的发动机标准系列和品种;促进航天器采用标准系列和品种的发动机,以最大限度地减少类似的非标准品种的使用,提高航天器标准化和系列化水平;对发动机的生产、研制、开发进行控制和计划管理,以较少的系列和品种满足航天器的需要,有利于控制品种、增强投资效果、提高产品质量和提供有效的后勤保障。

2 标准编制思路

系列型谱标准是对装备、设备等产品基本参数、规格、型式等进行统一规划的一种特定类型的标准,其结构框架的划分与构建、技术要素的组成与提出都有基本的规律和要求。GJB 8984是在近十年来航天器发动机产品 “三化”、推力量级系列化研究及型谱研究成果的基础上,总结、清理已有航天器发动机品种,汇总、分析今后十年航天器型号对航天器发动机的使用需求,并参考了国外航天器发动机的技术发展情况,针对不同种类发动机的特点进行推力系列的优化而编制的。

该标准规定的型谱按航天器发动机的工作原理进行了分类,见表1。

该章规定了标准中必要的、具有特定含义且在GJB 3387-1998《火箭发动机术语》及其它相关标准中均未曾定义的术语及其定义。

2.1 标准结构框架

GJB 0.1-2001《军用标准文件编制工作导则第1部分:军用标准和指导性技术文件规定》的附录C中 “C.1军用产品系列和军用产品系列型谱标准”,给出了系列型谱标准一般应包括的4项要素:①同类产品系列划分的主要参数、形式、尺寸及基本结构;②产品的系列或型谱;③产品的基本型号;④基本型系列和派生产品的关系。以此为依据,充分考虑航天器发动机的特点,确定该标准的主要结构为:范围、引用文件、术语和定义、分类和代号、发动机推力系列和型谱,并以附录形式给出国内主力航天器发动机型谱简表。

具体规则:用产品汉语拼音缩写表示产品分类代字;以发动机的额定真空推力为主参数,以牛顿为单位,用两位有效数字的科学计数法表示,主参数中:第一、二位表示科学记数法底数的两位有效数字,并约定省略两位有效数字之间的小数点;第三位为大写汉语拼音字母 “Z”或“F”,当指数为正数或零时,为 “Z”,当指数为负数时,为 “F”;第四位为指数的绝对值。以特征码1区分推进剂种类,对变推力发动机或高室压双组元液体火箭发动机,增加特征码2,其中高室压、变推力发动机用大写字母 “A”表示,其它变推力发动机用大写字母 “B”表示,其它高室压双组元液体火箭发动机,用大写字母“G”表示。

2.2 纳入型谱准则

《双城记》的故事源头可以追溯到多年前侯爵兄弟所犯下的那场罪恶,如果按时间顺序,那可算是故事的第一幕,而德伐日太太就是在第一幕中被时时提及却并未正式出场的小妹妹。因为侯爵兄弟二人的残酷,泰雷兹从小失去了父母,后来嫁给欧内斯特·德伐日,成为了德伐日太太。在第一部第五章《酒店中》,德伐日太太正式出场:

3 标准主要内容

3.1 术语和定义

核心活动,就是能解决核心问题的学习活动。这个活动要有一定的整合性、趣味性和真实性。例如在“正比例的意义”的改进教学中,可以给学生设计这样的一个活动:小组合作,观察下面的4个图表,你发现它们有什么共同点和不同点?

航天器发动机作为界定标准化对象、确定标准内容范畴的基础和前提性术语,被定义为 “为航天器姿态控制、轨道控制、推进剂沉底提供力矩和力的发动机。包括卫星、飞船、空间探测器等的姿态控制发动机和轨道控制发动机以及运载火箭上面级或者末级、武器系统上面级或者末级姿态控制发动机、轨道控制发动机和推进剂沉底发动机。习惯上将航天器发动机中的姿态控制发动机或推力较小的发动机称为推力器”。

单组元液体火箭发动机、气体推力器、冷气推力器、液化气推力器、热气推力器、电推力器、霍尔推力器、离子推力器、电弧加热推力器、场发射静电推力器、电热肼增强推力器是航天器发动机分类及型谱中涉及的重要术语。标准参考GJB 421A-1997《卫星术语》和 《国防科技名词大典·航天》对其进行了定义;液体火箭发动机、双组元液体火箭发动机、变推力发动机等重要术语,均已在GJB 3387-1998《火箭发动机术语》中有了明确而一致的定义,GJB 8984进行了直接引用。

根据航天器发动机研发应用情况以及标准的编制目的,确定纳入系列型谱准则:①性能指标适用于多种应用场合,结构、安装方式和功能不重复的品种;②设计已定型,材料和工艺已得到验证,并有适合的质量控制措施,经系统测试和地面验证,可用于飞行并已生产的产品;③航天器使用和发展所需要的、正在研制和待开发的品种。

3.2 分类

应用心理学专业就业“亮红牌”的办学原因分析与对策研究…………………………………………马利军,关舒婷(94)

 

表1 航天器发动机分类

  

液体火箭发动机单组元液体火箭发动机双组元液体火箭发动机*气体推力器冷气推力器液化气推力器热气推力器电推力器霍尔推力器离子推力器电弧加热推力器场发射静电推力器电热肼增强推力器注:*双组元液体火箭发动机又分为高室压双组元液体火箭发动机 (室压1.4MPa及以上的)和常规室压双组元液体火箭发动机 (室压1.4MPa以下)。

 

表2 航天器发动机代号

  

产品基本型产品分类代字 用产品汉语拼音缩写表示产品分类代字主 (特征)参数 以发动机的额定真空推力为主参数产品附加型包括特征码1,必要时增加特征码2对变推力发动机或高室压双组元液体火箭发动机,增加特征码2产品区分码包括产品区分号,必要时增加改进号当产品基本型和产品附加型均相同时,增加阿拉伯数字表征的产品区分号;从发动机第一次改进开始,依次用大写英文字母 (D、I、O、X、Z除外)表征改进号

  

图1 航天器发动机代号构成

3.3 代号

为区分不同类别的航天器发动机并便于标示,该标准给出航天器发动机代号的设置方法(见表2),代号构成如图1所示。

(5)建立诚信档案管理系统。将全国甚至国外在中国任职的独董数据收入其中,完整地记录每位独董的历年情况,对无作为甚至违法的独董给予处分,并向全社会公开其失职行为。

如:FYS10Z1表示额定真空推力为10N的双组元液体发动机的基本型, “FYS”表示双组元液体火箭发动机, “10”表示额定真空推力为10N,因为是10N的基本型,所以指数为正数1,用 “Z1”表示;FYS10Z1-YG表示额定真空推力为10N、推进剂为气氧/煤油的高室压双组元液体发动机;FYS10Z1-YG-1表示额定真空推力为10N、推进剂为气氧/煤油、区分号为1的高室压双组元液体发动机;FYS10Z1-YG-1A表示额定真空推力为10N、推进剂为气氧/煤油、区分号为1、进行第一次改进设计的高室压双组元液体发动机。

当产品基本型和产品附加型均相同时,增加阿拉伯数字表征的产品区分号,对不同构型或功能的发动机予以区分;从发动机第一次改进开始,依次用大写英文字母 (D、I、O、X、Z除外)表征改进号。

第二,中层干部与下级的沟通是稳步开展本部门管理工作的基础。一个部门的各项工作,光靠中层干部孤掌难鸣,需要全体员工共同努力完成。这就要求,中层干部踏踏实实深入基层,用心与员工去沟通,了解他们的思想状态,了解他们实际生活和工作中存在的困难,尽全力帮助解决,解决不了也要积极反应给上级组织,争取最大支持。中层干部与员工建立良好的沟通可以为稳定职工队伍打下坚实的基础,可以激起员工自觉努力工作的热情,从而创新出更好的工作团队。

3.4 推力系列

该标准在广泛调研国内外航天器发动机相关资料、了解国内外航天器发动机研制状况、多次征求并吸收国内相关用户和总体研制单位需求意见的基础上,以满足未来10年航天器任务发展需求为目标,参考了GB 321-2005《优先数和优先数系》R80系列、GB/T 19763-2005《优先数和优先数系的应用指南》及GB/T 19764-2005《优先数和优先数系化整值系列的选用指南》,并兼顾发动机在一定范围内推力可调的特性,明确了航天器发动机的推力系列。标准将各类航天器发动机在额定真空推力范围内 (0.005N~10000N)按40个推力量级、根据实际研制和未来发展需要作了确定,电推力器有8个推力量级、气体推力器有12个推力量级、单组元液体火箭发动机有19个推力量级、双组元液体火箭发动机有28个推力量级。

3.5 型谱及型谱简表

标准第5章 “要求”中以表格形式规定了各类航天器发动机的系列型谱,主要内容包括基本型和主要性能参数。其中基本型给出了各类航天器所包含基本型的产品代号,主要性能参数包括各类型发动机的额定真空推力、真空比冲、累计开关次数和累计工作时间;气体推力器系列型谱主要性能参数包括为额定真空推力和真空比冲。

乡党们又有话说了,说香娭毑和宝刚爹之所以一辈子没有分手,主要是因为宝刚爹脾气好。在平日里,人们只听见香娭毑嘴巴不歇气,叽叽喳喳的,而从宝刚爹嘴里发出的声音十回有九回就一个字,要么就是哼,要么就是嗯。要跟这样的人吵架,想吵都吵不起来的。

对于重要但不便于在标准正文展开的内容,分别编写了资料性附录,包括国内部分单组元液体火箭发动机型谱简表、常规室压双组元液体火箭发动机型谱简表、高室压双组元液体火箭发动机型谱简表、气体推力器型谱简表、电推力器型谱简表。主要内容包括:代号、推进剂、主要性能参数、重量、最大功耗、研制状态等。

4 标准实施

在航天器发动机研制方面,应在该标准指导下,开展落实产品 “三化”相关工作,并在此基础上进一步建立和完善发动机产品规范。

在航天器设计方面,应优先从该标准系列型谱中选择发动机品种。初选发动机品种后,检查相应产品规范以核实该产品是否适用于预定的应用场合。选择在研品种时,核实研制进展情况。选择待开发品种时,通过新产品研制合同提出研制要求。

如在该标准系列型谱中未选到能满足适用性能要求的品种,可选用或提出系列型谱中未列入的品种,并向主编单位提出标准修订建议。

我国已经形成了各种轨道、各种功能、各种规模的种类、规格较为齐全的国产航天器发动机产品。GJB 8984是在航天器发动机产品“三化”、推力量级系列化研究及型谱研究成果的基础上,汇总已有航天器发动机品种,编制的可以满足国内未来十年可预见需求的航天器发动机系列型谱。该标准发布之前我国尚未有《航天器发动机系列型谱》及类似标准,该标准的制定对于补充和完善相关领域标准体系具有重要意义,对于推动航天器发动机 “三化”建设将发挥重要作用。后续,有关部门和单位应重视抓好该标准的宣贯推广和实施监督工作,并密切跟踪标准的实际应用情况,积极收集各方反馈的意见与建议,为标准后续的修订完善夯实基础。

参考文献

[1]王莉,蒋家荣,袁耀章,等.GJB 3387-1998.火箭发动机术语 [S].

[2]李小芳,林庆国,任海,等.GJB 8984-2017.航天器发动机系列型谱 [S].

[3]程旭辉.GJB 0《军用标准文件编制工作导则》实施指南.国防工业出版社.2007.01.

 
李国强,湛希,徐启
《航天标准化》 2018年第01期
《航天标准化》2018年第01期文献

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