感光鼓的工作原理?
感光鼓是激光打印机的核心部件。它是一个光敏器件,主要用光导材料制成。它的基本工作原理就是"光电转换"的过程。它在激光打印机中作为消耗材料使用,而且它的价格也较为昂贵。 光敏半导体有半导体的共性,如受热激发,掺杂后改变电导率等。此外,它还具有其 他半导体不具有的"光导电"特性。 光敏半导体受光照射后,它的电导率可以上升几个数量级。从能带上讲,它的价带中 的电子吸收了光的能量后,跃入导带,产生电子-空穴对。这种由光照产生的电子-空穴对, 称为"光生载流子"。光敏半导体内产生的"光生载流子"增多,它的电导率就上升。这种 受光照射后提高的电导率称为"本征光电导率"。 实际应用中,光敏半导体材料需经过掺杂后,才能制成激光器使用的半导体材料。所 以除了有本征光电导率外,还必须具有光激发杂质能级上的电子或空穴形成的杂质光电导率 的性质。在有些光敏半导体中,"杂质光电导率"起主要作用。
光敏半导体受光照射后,会不同程度地改变物体内的"载流子迁移率"(迁移率是载流 子的迁移速度与外电场的比值)。标志物体的导电能力的"电导",等于载流子密度乘以迁 移率。迁移率上升,电导提高,电导率由本征光电导率、杂质光电导率和迁移率的值共同决 定,只是在某种条件下便以其中的某种因素为主罢了。
实际应用的各种光导体对光的敏感程度都不一样。光导体的电导率与它对光的敏感程 度成正比。所以光感对光导体的导电性影响很大。光导体对光的光感度是不一样的。某一种光导体,只对某一区域光谱的光的光感度高, 离开了这一区域,则可能丧失光感度。
光敏半导体在与它适用的光波长范围内,会对光形成一个吸收峰值。在这个峰值范围 内光电导效果最佳。它还与光的照度有关系。照度越高,产生的载流子越多,光电导率就越 高。然而每种光导体的特性各异,所以在相同条件下,达到相同的光电导率指标所需要的照 度是不同的。
目前感光鼓常用的光导材料有硫化镉(CdS)、硒-砷(Se-As)。有机光导材料(opc)等几种。制作感光鼓用的光导材料, 应具备以下特性:
①耐磨性好。光导体表面要有一定的硬度,要能承受显影转印和清洁过程 中的机械磨损。如果感光鼓(光导体)被磨损或划伤,将导致打印质量的下降或破坏感光鼓 ,磨损严重时只有报废。在实际的工作中,因磨损、划伤而报废的感光鼓最多。现在一种新 型的长寿命的陶瓷感光鼓(a-Si)已经得到了应用,可打印30万张以上。
②温度稳定性好 。光导体的性能容易受温度的影响,所以,在激光打印机性能中特别强调使用环境要有 合适的温度与湿度,否则会影响打印质量。
③光电导性好。 光电导性是感光鼓的重要指标,它直接影响到打印质量的好坏。因为感光鼓连续工作 在充电、放电的循环过程中,要求充电时电位上升快,表面饱和电位比应用电位要高;否则 ,初始电位上不去,也将影响打印质量。充电后的感光鼓暗衰减要小,否则保持不往表面电 位,不能形成必要的电位差潜像。感光鼓曝光后放电要快,即光衰迅速。放电越彻底越好 。因为剩余电位的多少,既影响潜像的反差,又会带来打印品的"底灰"。
④耐疲劳。感光鼓在使用的过程中,打印机要对其进行反复充电,因而要具有良好的耐疲 劳性能,在规定的寿命时间内,打印质量不能因连续使用而下降。感光鼓的光导特性稳定性 要好,应满足连续使用的要求。
激光打印机使用的感光鼓,一般为三层结构。第一层是铝合金圆筒(导电层),第二层是 在圆筒表面上采用真空蒸镀的方法,镀上一层 光导体材料(光导层),第三层是在光导材料的外面再镀一层绝缘材料(绝缘层)。有的感光鼓为了更好地释放电荷,在光导层与铝合金导电层中间,加镀一层超导材料, 以使电荷更迅速地释放。
激光打印机脱胎于80年代末的激光照排技术,流行于90年代中期。它是将激光扫描技术和电子照相技术相结合的打印输出设备。
其基本工作原理是由计算机传来的二进制数据信息,通过视频控制器转换成视频信号,再由视频接口/控制系统把视频信号转换为激光驱动信号,然后由激光扫描系统产生载有字符信息的激光束,最后是由电子照相系统使激光束成像并转印到纸上。较其他打印设备,激光打印机有打印速度快、成像质量高等优点;但使用成本相对高昂。
扩展资料::
激光打印机使用的感光鼓,一般为三层结构。第一层是铝合金圆筒(导电层),第二层是在圆筒表面上采用真空蒸镀的方法,镀上一层 光导体材料(光导层),第三层是在光导材料的外面再镀一层绝缘材料(绝缘层)。有的感光鼓为了更好地释放电荷,在光导层与铝合金导电层中间,加镀一层超导材料,以使电荷更迅速地释放。
感光鼓表面的绝缘层,一是为提高耐磨性能,增加使用寿命;二是为光导层提供保护,防止光导体的磨损,保持光导体的光电导特性。
导电层铝合金筒与激光打印机的地线相连,使曝光后的电位迅速释放。它是一个精度非常高的圆筒,在运转的过程中,能保持匀速运转及保持均匀电荷。
小米20000mAh移动电源的包装和前几款产品一样,走的简约风格,白色的包装盒,正面印有小米LOGO。
包装盒的一侧贴有防伪标签和商品条形码。
包装盒45度视角。
包装盒全貌。
另一侧印刷了印刷了额定容量、输入输出、制造商等信息。
附件是一条31cm长的扁平MicroUSB充电线,也可用于传输数据,TPE软胶材质,接口手持处采用镜面抛光工艺耐,细节之处做的到位。这条数据线紫米前段时间曾开售,9.9元一条。
小米20000mAh移动电源通体白色,正面小米LOGO是镜面材质,与之前的产品采用激光烧灼而成的LOGO不同,毕竟采用了塑胶外壳材质。整体造型比较方正,边缘有弧形过度,侧边不再是之前小米10000mAh、16000mAh那种半圆形的侧边。重量338g也比16000mAh的350g轻了一点点。
这次并没有采用前几款产品的铝合金外壳,而是采用了PC+ABS塑胶环保材质,可耐90℃高温,表面设计了渐变凸点,防滑耐刮花,同时也降低了重量,对于一款大容量的移动电源来说,还是挺实用的。采用塑料外壳,有前作快充移动电源借鉴,加上内部大面积的PCB空间,温度散热不会成为瓶颈。
考虑到顶部两个输出口的排列,电源键被设置在机体侧面,圆角矩形,与之前产品上的圆形按钮不同。
底部铭牌上标注了额定容量、输入输出参数以及环保标识、制造商等信息。通过铭牌我们可以得知这款20000mAh移动电源的型号为YDDYP01,今年10 月由紫米生产制造,看来还真是热乎。小米直接标注了5.1V 1A输出条件下最大可放出12700mAh的电量。由于不同电芯的个体差异,电池总容量在19020到20000mAh,小米的移动电源产品参数标注一向很透明,这点很不错。20000mAh折合72Wh,符合民航局的规定,带上飞机无压力。
顶部是两个USB输出口和一个MircoUSB输入口,值得一提的是小米20000mAh移动电源的两个输出口是一左一右排列的,比小米16000mAh移动电源两个平行在一起的输出口设计兼容性更加友好,方便插拔。四颗电量指示灯与充电口平行放置在中间,充放电时对应百分比电量的指示灯会闪烁提醒。
小米20000mAh移动电源的尺寸为141.9*73*21.8mm,对比去年双十一同期发售的小米16000mAh移动电源154*60.4*22mm,长度和厚度很接近,宽了10mm多一点儿,视觉上还是比较明显的。
小米20000mAh与小米16000mAh俯视体积对比。
小米20000mAh与小米16000mAh侧面体积对比。
通过后面的拆解,我们可以发现由于内部18650电芯的排列不同,小米16000mAh以及小米10000mAh移动电源内部电芯是纵向布置,而小米 20000mAh移动电源内部电芯是横置的,为了最大化的利用内部空间,造型做了优化,采用了这种比较方正的设计,不过边缘做了圆弧过渡处理加上凸点塑胶材质,手感依然不错。
厚度方面,两者尺寸旗鼓相当,不分仲伯。
小米16000mAh由于采用了铝合金材质,边缘有做了CNC倒角处理,防止割手。
小米20000mAh与小米16000mAh USB输入、输出接口对比。
二、小米20000mAh快充移动电源拆解
从拆解图上可见,左边是电路板,右边是 6 颗 LG 的 18650 电池,每颗3350mAh,并联而成20000mAh。电池上有温度传感器,当温度异常的时候可以关闭输出。电池负极有黑色缓震棉,让电芯和外壳更加贴合。
电池组上有一张标签贴纸,相当于身份标识,PACK厂可根据上面的条码追溯出厂批次,方便后续产品品质维护。
温控探头用麦拉片固定在了1-2号电池之间。
电池正极有纸片用来绝缘,大大降低电池短路的几率。电池正极有黑色缓震棉,让电芯和外壳更加贴合。这里电池组用到的先把镍片焊接在电路板上再点焊的工艺,不但牢固,还能增大电流传输面积。
翻一面看。
用于并联6颗电池的镍带采用了一体成型的结构,镍带与电池正负极之间使用了点焊机点焊固定。
电路板的长度正好与电池的长度相当。
电池的型号为:LGABF1L1865,来自韩国LG化学,容量为 3350 mAh,电压为 4.2V,和小米 10000 mAh 用的是一样的电芯。此外,小米移动电源电池还有另外一家供应商,那就是松下,后续的产品拆解中会见到。
查阅LG化学PDF规格书得知,LGABF1L1865的典型容量为3350mAh,最低容量为3250mAh,充电截止电压为4.2V±0.05V,放电截止电压为2.5V,重量约49g。
4.2V 的工作平台意味着与主流的用电器可以无缝对接,而不用像LG另外一款4.35V版的3200mAh那样,需要重新设计电源管理模块。整个电芯外部包裹着淡紫色的PVC封套,型号和批次均通过喷码的方式印在了外面,这批电芯的编号为LGABF1L1865 0182G018A9。
先看一下小米20000mAh快充移动电源电路板的正面,PCB内部编号为PB200_MB_61_150819,可见这个项目在今年8月份的是已经启动。左侧 USB 接口下方的芯片TPS2513 为双路智能识别芯片,支持两个 USB 输出的智能识别,可降低苹果和安卓手机的充电兼容问题两颗 R020 电阻为输出电流采样电阻靠近两个 USB 输出各有一颗 2N4B8 MOS,各负责一路 USB 输出过载的关闭。在MicroUSB的选择上,小米20000mAh需要承受9V 2A大电流的冲击,发热和牢固性面临了挑战。这里小米选用了具有四个固定柱的“牛角”MicroUSB座子,深插入PCB中,提升了长期插拔稳定性。保险丝,小米的电源基本都有,在保护板损坏时,是防止电池短路的最后一道防线,简单粗暴,但是有效安全。
再来看电路板的另一面。不带有 Micro USB 接口侧电路板。右侧R100 下方的两颗 2N4B8 和上图两颗 2N4B8 共同组成了该移动电源的保护板。电路板右下角为保护芯片,型号为G4JC。ABOV 单片机右上方为单片机的稳压供电芯片,型号为QBUON。
TI 芯片特写,型号为BQ25895。这是一颗多合一一体化功能的主控,输入电压最高可达14V,从而向下兼容高通Quick Charge 2.0的9V、 12V两档电压,而对MTK Pump Express的7V、9V、12V支持也更不在话下。这个输入主控之前我们在拆解小米 ZMI 10000mAh、乐视13400mAh、魅族移动电源快充版三款快充移动电源的时候也有见到过。
单片机芯片特写,型号为ABOV 1204UB 1538N。ABOV是韩国现代旗下的MCU独立事业部。
电路板局部特写。我们看到了很多圆形栅孔,主要是用来连接上下两层PCB的接地网络的,就地形成电流回路。保护板的mos,用了4个,降低大电流输出的发热以及减小MOS导通内阻,避免因为输出电流过大,导致温度过高引起移动电源误关断。
电路板局部特写。印刷编号为1RO的为全封闭金属粉末电感,电感终于换了更好的,比之前的工字电感发热小,然后耐温度更高,可以输出更大的功率。右侧QFN 封装的Aa4EA芯片是来自矽力杰的SY7065A,这是一颗高效的5V升压IC,这里负责移动电源的一路USB输出。
使用小米旗下紫米快充HA511对小米20000mAh移动电源充电,从USB表中可见电压和电流分别达到了12.02V 1.669A,合计功率为20.06W,这个速度远远超过了标称的18W,充电速度彪悍。
小米20000mAh的加入,让小米系(包括紫米ZMI)的移动电源产品线增加到了6款热销产品,尤其是在快充移动电源的布局上,售价129元的HB810(10000mAh)与售价149元的20000mAh形成了互补,让喜欢便携和大容量的用户都有选择空间。
拆解总结:小米20000mAh在宣传的时候虽然只说“快速自充”,但不可否认他支持的是高通QC2.0快充技术。快充的应用让漫长的充电时间变得短暂,对于大容量的移动电源,快充输入成为刚需更加有必要,如果支持快充输出将成为大容量移动电源中的经典。此外,采用LG 3350mAh的大容量电池,正极有绝缘片,可以看到用心之处,在过去的小米移动电源中从未出现过而正负极均有缓震材料贴附,让电芯和外壳接触更加紧密。整体做工优良,有小米移动电源的一贯严谨风格。塑料外壳降低了整体的重量,让移动电源变得更加便携移动电源两面的纹理起到防滑抗磨的作用,这个浮点似曾相识,你懂的。
申请号: 200620074631.9 申 请 日: 2006.06.30
名 称: 弯扭组合试验装置及其构成的测量桥路
公开 (公告) 号: CN2938051 公开(公告)日: 2007.08.22
主 分 类 号: G01L1/22(2006.01)I 分案原申请号:
分类号: G01L1/22(2006.01)I
颁 证 日: 优 先 权:
申请(专利权)人: 合肥工业大学
地 址: 230009安徽省合肥市屯溪路193号
发 明 (设计)人: 李 昊刘一华詹春晓王美芹吴枝根 国 际 申 请:
国 际 公 布: 进入国家日期:
专利 代理 机构: 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 代 理 人: 何梅生
筒体直径较小(一般小于500mm)时,圆筒可用无
缝钢管制作,此时筒体上没有纵焊缝;直径较大时,可用钢板在卷板机上卷成圆筒或用钢板在水压机上压制成
两个半圆筒,在用焊缝将两者焊接在一起,形成整圆筒。由于该焊缝的方向和圆筒的纵向 (即轴向)平行,因此称为纵向焊缝,简称纵焊缝。若容器的直径不是很大,一般只有一条纵焊缝;随着容器直径的增大,由于钢板幅面尺寸的限制,可能有两条或两条以上的纵焊缝。另外,长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头,构成一个封闭的压力空间,也就制成了一台压力容器外壳。但当容器较长时,由于钢板幅面尺寸的限制,也就需要先用钢板卷焊成若千段筒体(某一段筒体
称为一个简节),再由两个或两个以上的筒节组焊成所需长度的筒体。筒节与筒节之间、筒体与端部封头之问的连接焊缝,由于其方向与筒体轴向垂直,因此称为环向焊缝,简称环焊缝。
导读: 土星5号运载火箭(英文:Saturn V),译农神五号,亦称为月球火箭,是美国国家航空航天局(NASA)在阿波罗计划和天空实验室计划两项太空计划中使用的多级可抛式液体燃料火箭。
一、
土星运载火箭简介
土星5号运载火箭是土星运载火箭系列的一个型号。土星运载火箭是在红石导弹(Redstone)和丘辟特导弹(Jupiter)的基础上开始研究的,包括土星1号、土星1B号和土星5号三个型号,由马歇尔太空飞行中心总指挥沃纳•冯•布劳恩与他的火箭团队设计研发。
起初,马歇尔太空飞行中心为执行不同的航天任务而设计了不同的几种火箭,其中C-1火箭是土星1号运载火箭的原型,C-2、C-3和C-4火箭都终止于设计阶段。直到1961年下半年,C-5火箭的构型得到确认。1963年,NASA确认选择C-5火箭作为阿波罗计划的运载火箭,同时给了这枚火箭一个新的名字——土星5号。
二、
土星运载火箭发动机
1、H-1发动机
土星1号和土星1B号的第一级均采用8台H-1发动机。H-1是一种液氧/煤油火箭发动机,源自于纳瓦霍导弹,能产生20万磅力(约90吨)推力。后来发动机推力增加到20.5万磅力(约93吨)。
2、RL10发动机
土星1号第二级采用6台RL10发动机。RL10发动机是美国研制的第一种液氢燃料火箭发动机,其改进版被用于多种运载器。该发动机第一次地面试车是在1959年,成品的第一次飞行是在1963年11月。RL10发动机发展出了众多的型号,包括RL10A-1、RL10A-3、RL10A-3A、RL10A-4、RL10A-4-1、RL10A-4-2、RL10A-5、RL10A-5KA、RL10B-2、RL10C等;目前应用较为广泛的型号是RL10B-2,用于德尔塔3型和德尔塔4型火箭的第二级。
在NASA于2005年宣布的猎户座宇宙飞船计划中,月球着陆舱(LSAM)采用四台RL10为下降段提供主动力,这能为NASA在登月项目上节约大量资金。另外,通用可扩展低温发动机(CECE)正是依据RL10发动机设计制造的。
3、F-1发动机
与土星1号和土星1B号不同的是,土星5号第一级放弃了H-1发动机,而是采用了推力更大的F-1发动机。
F-1发动机研制过程
F-1发动机(以下简称F-1)是在美国航宇局和马歇尔太空飞行中心领导下于1958-1967年由洛克达因公司研制和生产的。发动机在1967到1973年服役。F-1最早的研制时间可以再上溯到1955年美国空军提出的445吨推力发动机计划。经过两年的技术攻关,参与计划的工程师们完成了各种技术细节的研究,做出了包括一台全尺寸的推力室在内的一些测试部件。1959年3月,原型机开始正式点火测试,成功达到了445吨的推力要求。
1959年1月,NASA与洛克达因公司签订了F-1的设计和研制合同,随即开始了F-1的研制。1959年初,做出使用InconelX管制成再生冷却推力室的决定(InconelX系列的合金后来还用到了X-15验证机、SpaceX的火箭、F1方程式赛车、特斯拉的ModelS等产品上面)。
为了将管束固紧在一起,美国修建了最大的燃气钎焊炉,并成功研制了钎焊法,第一台燃烧室于1961年8月17日钎焊成功。其他主要工程均于计划开始后三个月内展开。1959年2月,开始建造爱德华基地,建设三个试车台和地面设备。
1960年3月,全尺寸燃气发生器建造完成,同年11月,涡轮泵制造并组装完成。1961年4月,安装了以上两个部件的系统首次短程试车成功,峰值推力达到729.5吨。1961年7月整台F-1于100万磅(453吨)推力下首次通过短程热试车。
1961年11月,F-1涡轮泵首次以全功率(6万马力)工作时间进行了试验。6个月后,F-1以150万磅(680吨)全推力在大约2.5分钟飞行时间下进行了试车。在不到2个月后,NASA宣布批准洛克达因公司生产55台F-1的合同,并继续进行研究直到1966年。
1964年12月16日,F-1完成了飞行额定试验。NASA宣布准备并联试验和飞行试验。这些试验仅在一个月内就完成了,而通常需二到三个月才能完成。F-1组合件试验于1966年初夏完成。最后的鉴定试验于1966年9月完成。发动机首次飞行是在1967年11月9日进行的。
F-1发动机结构与性能
F-1发动机以燃气发生器循环为基础,在燃气发生器内燃烧一小部分燃料,产生燃气以驱动涡轮泵将燃料和氧化剂泵入主燃室,燃料和氧化剂混合并燃烧产生推力。发动机顶部是一个半球形小室,小室之下是喷射器,用来混合燃料和氧化剂。
一部分燃料进入喷射器,另一部分燃料通过178根管道直接通入推力室。盘旋的管道形成了推力室的上半部分,管道里面流过的低温燃料可以起到给推力室降温的作用,同时又充分预热了燃料自身。
燃料和液氧由不同的泵泵入,但泵由同一个涡轮驱动。涡轮转速为5500RPM,可产生55000制动马力(41MW)。在此功率下,每分钟可泵入58564升煤油和93920升液氧。涡轮泵可以应付严酷的温度环境:煤气的温度高达816℃,而液氧的温度低至-184℃。一些燃料煤油被用作涡轮的润滑剂和冷却剂。
推力室下方是喷嘴的延伸,大致延伸到发动机的一半长度位置。延伸部分将发动机的膨胀比从10:1提高到16:1。涡轮机排出的低温气体通过锥形歧管进入延伸部分,保护喷嘴在高温(3200℃)下不受损坏。
随着任务的进展,土星5号火箭的负荷逐渐增大,每次任务对发动机的性能要求略有差异。
洛克达因公司在F-1基础上开发出了新款的F-1A发动机。F-1A比F-1更轻,且推力更大(达到927吨),然而随着土星5号生产线的停产,F-1A发动机从未使用过。从上世纪70年代开始,不断有各种关于使用F-1来开发新型火箭的意见,但都未能成行。F-1一直保持着最强单燃烧室液体火箭发动机的地位。
4、J-2发动机
J-2发动机概况
J-2发动机由洛克达因公司制造,发动机最初的设计可以追溯到1959年Silverstein委员会的建议。洛克达因公司在1960年6月获得了研发J-2发动机的许可,初次飞行在1966年2月26日进行。
J-2发动机以低温液氢(LH2)和液氧(LOX)为推进剂,是美国在RS-25发动机之前曾生产的最大的液氢燃料火箭发动机,每台发动机在真空中能产生105吨的推力。J-2真空比冲为421秒,海平面比冲为200秒,质量约为1788kg。除了土星5号,曾有在其他大型火箭的上面级上使用多台J-2发动机的提议,例如Nova火箭。
J-2发动机工作原理如下:少量氧和氢进入燃气发生器并燃烧,产生的燃气依次推动氢涡轮泵和氧涡轮泵,最后将燃气注入喷管作为气膜冷却。液氢由氢泵加压后,先全部用于冷却喷管,然后大部分进入燃烧室作为燃料,小部分进入燃气发生器。液氧由氧泵加压后大部分直接进入燃烧室,小部分进入燃气发生器。J-2只有主泵,没有预压泵。
J-2发动机用于土星5号的S-IVB级时,能在关机之后再次点火。第一次点火持续约2分钟,将阿波罗飞船送入一个近地停泊轨道。在乘员确认飞船运转一切正常之后,J-2发动机重新点火,将航天器组合体加速送上奔月轨道。
J-2发动机在它的 历史 中进行了数次较小的改进,以提高发动机的性能。此外还有2次大型升级计划,包括采用拉伐尔喷管的J-2S和采用塞式喷管的J-2T,但两者在阿波罗计划结束后都被取消了。
J-2S
1964年,洛克达因公司为了改进J-2的性能而研发了这个试验版本,最主要的改动是将燃气发生器循环换成抽气循环,即通过燃烧室上的管道供应热气体,而不是通过独立的燃烧器。这些改动除了要移除发动机上部分结构,还降低了发动机启动的难度并妥善地协调了各燃烧室的关系。
其他的改动还包括节流系统、可变的燃料混合系统。还有一个新的“空闲模式”,它提供很少的推力,可用于在轨机动,或在再次燃烧之前稳定燃料箱。
试验中,洛克达因公司生产了六台样机,命名为J-2S。从1965到1972年,这些样机总共试车30858秒。1972年,美国当局决定不再生产土星5号,该发动机的研制也告一段落。而NASA考虑将J-2S用于其他用途,在众多航天飞机方案中,其中就有用五台J-2S来驱动的方案。
J-2T
J-2T是给J-2S加装一个新的塞式喷管,这会显著提高发动机的性能。试验用的两台发动机,J-2T-200k达到了20万磅力(90吨)的推力,J-2T-250k达到了25万磅力(113吨)。J-2T的研制工作也随着阿波罗计划的停止而停止。
J-2X
J-2X是J-2的一个新版本,它曾被计划用于已经取消的 星座 计划和奥赖恩载人飞船。原先的计划是使用两台J-2X来驱动地球出发级(EDS),每台J-2X将提供29.4万磅力(133吨)。J-2X将比J-2效率更高且更简单,但比航天飞机发动机成本低。J-2X的研究工作持续到2013年,目前已暂停。
三、
星5号火箭一级(S-IC级)
土星5号第一级(S-IC级)的两个箭体试制件由马歇尔太空飞行中心制造,并分别在阿波罗4号和阿波罗6号中得到验证。1961年12月,波音公司拿到了S-IC级的生产合同,S-IC推进器在位于路易斯安那州新奥尔良的波音公司密乔装配厂中建造。这家工厂也负责建造航天飞机外部燃料箱。
S-IC级推进器的高度达42米,直径10米(不包含尾翼),净重131吨,装满燃料后重量将近2300吨。五个F-1发动机排成十字型,中心的发动机位置固定,周围的四个发动机可以通过液压转向以控制火箭。
在飞行中,中央的发动机要比周围的发动机早关闭26秒,以限制加速度。在发射中,S-IC推进器将工作168秒钟(升空7秒前点火),随后发动机关闭。此时火箭的高度大约是68千米,而火箭大约飞行了93千米,速度达到2390米/秒。
在发射时,5台F-1火箭发动机产生3405吨的推力,这么大的推力需要坚固的承力结构。S-IC级有着整个火箭上最大的零件:5台主发动机的承力支架主梁,重21吨。
S-IC级的结构设计反映了F-1发动机、推进剂、控制、仪器和连接系统的要求,结构的主要材料为铝合金。主要包括:前裙、氧化剂箱、箱间段、燃料箱和推力结构。
前裙
前裙连接氧化剂箱与S-II级,包括前脱落插头连接板、电气和电子仪器盒、液氧箱和级间段的排气系统。前裙的外蒙皮用7075-T6铝合金制成,并用隔框和桁条进行了加强。
氧化剂箱
氧化剂箱的容量约136万升,箱壁由经机械铣成的T形剖面整体加筋加强,加筋上连接环形隔板。箱底上安装的十字形板用来防晃和消旋。贮箱为一个2219-T87铝合金的圆筒,上、下有两个半椭球形的箱底。氧化剂箱蒙皮厚度不等,后段厚0.25英寸,前段厚0.19英寸,分八段逐渐变薄。
箱间段
箱间段结构用来保持液氧箱和燃料箱之间的连续性,内部有与箱间脱落插头连接的液氧加注和排泄接头。蒙皮壁板和环框全部用7075-T6铝合金制成。
燃料箱
燃料箱容量约817649升,上、下有两个半椭球形的箱底,贮箱内壁上安装防晃板,箱底有十字形消旋板。由液氧箱引出的五条输送管穿过燃料箱,通到F-1发动机。箱底内部粘一层轻质泡沫填料,作为燃料吸除器,使贮箱中残留的无用燃料减到最少。贮箱蒙皮用2219-T87铝合金制成,后段厚0.193英寸,前段厚0.17英寸,分四段逐渐变薄。
推力结构
推力结构是发动机及其附件、底部热防护板、发动机整流罩和尾翼、推进剂管路、反推火箭以及环境控制管路的支撑结构,把五台发动机的集中载荷分散成均匀载荷。推力结构的外蒙皮由7075-T6铝合金制成。
位于S-IC级底部发动机摆动平面前部的热防护板,在飞行时对发动机的关键组件和底部结构进行热防护。热防护板是一种蜂窝结构壁板,由15-7PH不锈钢箔制成的蜂窝芯板和厚0.254毫米的面板钎焊而成。每台外围F-1发动机外部都用锥形整流罩保护着,以防止气动加载。整流罩内部有反推火箭和发动机作动器的支架。
四、
星5号火箭二级(S-II级)
土星5号第二级(S-II级)由北美航空公司(北美航空公司作为洛克维尔国际的一部分于1996年被波音公司收购)制造。S-II级使用液氢和液氧作为燃料,共有5个J-2火箭发动机。S-II级发动机的排列也呈十字形,外部的发动机可以提供控制能力。
S-II级有24.8米高,直径与S-IC级相同,都是10米。S-II的净重大约36吨,加满燃料后重达490吨。S-II级两个低温储箱(液氢储箱和液氧储箱)之间只用了一层板子相隔,这个隔板中间采用了苯酚蜂窝夹层结构,两侧用铝箔覆盖,需要承受两个燃料箱之间70℃的温度差。
S-II级可以在大气层外为土星5号提供大约36吨的推力。这级火箭的箭体主要用7075系的铝合金制成。
S-II级结构由壳体(包括前裙、后裙和级间段)、推进剂箱(包括液氢箱和液氧箱)和推力结构组成。壳体结构传递第一、第二级的助推载荷(轴向载荷、剪切和弯矩)以及相邻级、推进剂箱和推力结构之间的壳体弯曲和纵向力。
推进剂箱内装液氢和液氧推进剂,也是前裙和后裙之间的结构支撑。推力结构把五台J-2发动机的推力传给壳体结构,承受发动机推力产生的压缩载荷和承受发动机不工作时发动机重量产生的拉伸载荷以及S-II级助推时发动机重量产生的悬臂载荷。
壳体结构
壳体结构部件的结构形式相同,其中后裙和级间段因受力较大,故为较重型结构(前裙蒙皮厚度为0.04英寸,后裙和级间段为0.071英寸)。每段均为半硬壳式简壳,由7075号铝合金制成,外部用帽形截面桁条加强,内部用隔框增加稳定性。
推力结构
推力结构也是半硬壳式结构,但其形状为截锥形,锥的下底直径为18英尺,上底直径33英尺。推力结构同样用隔框和帽形截面的桁条加强。四对推力纵梁(在每台外围发动机处有两条)和一个中心发动机十字形支撑梁承受和分散J-2发动机的推力载荷。推力结构用7075铝合金制成,结构下部安装有玻璃纤维蜂窝夹层热防护板。推力结构还用来安装S-II级携带的大部分系统组件。
推进剂箱结构
液氢箱由圆筒形箱壁和上、下两个椭球形箱底组成,箱壁由六个短筒组成,各段用纵向和环向加强件加强。箱壁和箱底均由2014铝合金材料制成,并用熔焊方法焊接在一起。
贮箱共底(液氢箱的下底也是液氧箱的上底)为一种粘接的蜂窝夹层结构,这种结构可有助于保持液氢和液氧的低温特性。夹层结构的面板用2014铝合金板制成,为椭球形壳;中间的蜂窝夹芯用玻璃纤维/酚醛材料制成,夹芯的厚度不等,顶端厚约5英寸,周边厚0.008英寸。
液氧箱由上、下两个半椭形底组成,箱底由瓜瓣形板拼成,内表面铣成网格形。贮箱内部安装的三块环形防晃板抑制液氧晃动和液面扰动;贮箱下底液氧出口处安装了十字形消漩板,以消除液氧箱出口处产生的漩涡和使贮箱中推进剂剩余量最少。
系统隧道管
半圆形的系统隧道管安装在S-II级外部,从后裙部通到前裙段,内装有电缆、增压管路和贮箱推进剂消散用的火工品。S-IC级与仪器舱连接的电缆也通过这条隧道管。
五、
土星5号火箭三级(S-IVB级)
土星5号第三级(S-IVB级)由道格拉斯飞行器公司(于1967年与麦克唐纳公司合并,1997年一同并入波音公司)制造。除了级间的调整结构和重启动的能力,这一级几乎和土星1B号第二级完全一致。S-IVB级高18米,直径6.6米,净重11吨,加满燃料后重114吨。它使用了一个J-2火箭发动机,在两个燃料柜间也使用了共享箱壁。
S-IVB级在任务过程中会使用两次,在S-II级关闭后点火工作2.5分钟,在月球转移轨道射入阶段点火大约6分钟。两个加满液体燃料的辅助推进设备装在S-IVB级尾部,用来在待机轨道和月球转移阶段控制火箭的高度。
S-IVB级的基本结构组成:前裙、推进剂箱、后裙、推力结构和后级间段。除推进剂箱外,其他部分全为蒙皮桁条铝合金结构。
前裙段
前裙为液氢箱和仪器舱之间的支撑结构,由仪器舱上的检修门(参见仪器舱照片)可以检查前裙中的设备。前裙内有五块环境调节板,用来支撑各种电子组件,并对它们进行热调节。前裙外面安装了前脱落插头连接板、天线、液氢箱排气口和遂道管整流罩等。
推进剂箱
推进剂箱是一个圆筒状容器,两端有半球形底。中间的共底为半球形蜂窝夹层结构,夹层结构的上、下两个半球形面板由2014-T6铝合金制成,玻璃纤维/酚醛材料制成的蜂窝夹芯粘接在两块面板中间,液氢箱的内表面铣成网格形,网格形的内壁粘有聚氨酯泡沫瓦,瓦上用涂了密封胶的玻璃纤维布覆盖。
贮箱的箱壁承受前裙对接面前部的所有载荷,并把发动机的推力传给有效载荷。液氢箱内部有一个34英尺长的连续电容传感器、9个冷氦气瓶、温度和液位传感器、预冷泵、防晃板、防晃致偏器,以及加注、增压与排气管等。液氧箱内部有防晃板、预冷泵、13.5英尺长的连续电容传感器、温度和液位传感器,以及加注、增压与排气管等。
推力结构
推力结构是一个倒置的截锥壳,连接液氧箱后底与发动机支座。它为发动机提供连接点,并把发动机的推力均匀地传给整个贮箱的周边。推力结构外部安装发动机的导管、电缆和对接板、氦气瓶、液压系统、氧/氢燃烧器,以及某些发动机和液氧箱的仪器。
后裙部
圆筒形的后裙是液氢箱与后级间段中间的承力结构。一个易断的张紧连接件在S-II级分离时断开,使后裙与级间段分离。
后级间段
后级间段是一个截锥形壳体,是S-IVB级与S-II级之间的承力结构,也是S-II级和S-IVB级之间所需要的电气和机械连接的会合处。S-II级的反推火箭安装在级间段上,分离时级间段仍与S-II级连接。
六、
土星5号仪器舱
仪器舱由IBM制造,是装在土星5号S-IVB级顶部的一个圆筒形结构。它的内壁分布着土星5号火箭的弹道计算机、姿态稳定系统等关键部件,是整枚火箭的大脑。
仪器舱的基本结构是一个由铝合金蜂窝夹层材料制成的短圆筒,这是由三块长度相等的蜂窝夹层板拼成的,前后端框由挤压成的特制铝型材制成,型材粘接到蜂窝夹层上。之所以用此种结构,是因为它具有较高的强度重量比、良好的隔音和热传导特性。仪器舱的三块弧形板分别是检修壁板(Fin-A)、飞行控制计算机壁板(Fin-B)和惯性导航平台壁板(Fin-C)。
在上图中,左下方有一个检修门,这附近就是Fin-A。检修门旁边有个黑色的管子,这管子和上面的整个环形的管路是连在一起的,是用来控制土星5号大脑温度的环境控制管路。黑色管子下面藏着一个2.7升的小气瓶,内有高纯氨气。黑色管子右侧的圆柱形罐子是储水箱。水箱左侧的红色盒子是D-30电池系统。
水箱右侧是弹载计算机和弹载数据记录仪。图片正下方(记录仪右侧)的盒子里是控制指令分配器和遥测遥控指令译码器。这个盒子右边的那些盒子是遥测天线对应的电子器件盒,包括VHF遥测天线、c波段天线、PCMCCS天线等。
图片右侧的那个大球就是存放氨气的地方,供气压力为703吨/平方米。大球旁边是ST-124-M3惯性导航陀螺仪。
图片右上方的大方盒子为土星5号火箭的ST-124-M3惯性导航陀螺稳定平台的控制电路。平台旁边是加速度计信号调节器和专门供给导航系统用的56伏电源。另外的电源系统还有28伏直流电源,供小负载的电气系统使用,另有5伏直流电源供传感器使用。
七、
星5号运载火箭应用情况
八、
土星5号之后美国重型运载火箭的发展
汽油还具有等级等级,根据辛烷值分为90/93/97。根据冷过滤点划分柴油等级。由于季节和地区,等级不同。主要产品为-50,-35,-20,-10,0,+ 5.今天,我会告诉您良好和坏车的影响。
首先明白什么是汽油标签
汽油标签是实际汽油爆炸和标准汽油爆炸的比率。辛烷值是指出汽油防爆性的指标。由于异辛烷的刺痛抗爆炸性,N近端爆炸差。汽油标签越高,爆炸越好,越好。对于车辆,汽油标签越高,越好,并且应该是基于汽车发动机压缩比的合理选择的汽油标记。例如,90种汽油可以确保使用不会在不超过9的发动机上产生敲击现象,97汽油可以确保在小于9.7的发动机上产生刀。
汽油质量的影响
首先,辛烷值,先前提到的汽油标记由辛烷值的高低,辛烷越高,爆炸越好。
如果长时间低于汽车要求的汽油相当于使用劣质汽油,可以说是汽车杀手。由于汽油燃烧不足,汽油燃烧不足,这将导致发动机的爆炸,功率降低,燃料消耗的增加,气缸的碳的增加和肺部等,如果它一直在破裂,活塞环也将损坏,连杆被破坏,这大大缩短了发动机的寿命。
二,铅汽油,汽油含铅成分可引起氧气传感器中毒,使排气管和三元催化堵塞,导致发动机功率降低。发动机使用通常是白色粉末或黄色的铅汽油。
第三,胶,它是汽油稳定性的质量,太高,导致进气系统产生沉积或粘接进气门,通常需要汽油直至消除在洗涤剂/100ml之前小于30mg。如果汽油胶太高,则进气系统将存在问题。
第四,硫含量超过标准,硫含量超过标准导致氧气传感器中毒的到期并导致三元催化转化器的结束,硫中毒的进化,排放量超过标准,导致硫磷堵塞化学配合物,腐蚀金属部件,损坏铝合金圆筒和排气管。当硫化物进入油时,它不仅将缩短油的正常驱动千米,而且还会导致润滑系统的腐蚀。
另一方面,在汽油燃烧期间,产生SO 2的硫化物,空气污染严重。随着国家持续加强环保,对汽油硫含量也更严格。目前国家IV标准汽油不需要高于50ppm的硫含量,而国家V汽油标准需要少于10 ppm。当然,随着硫磺的降低,增加的生产成本要求我们的主人埋葬。V.汽油助剂,汽油在生产储存和运输过程中易于水分,特别是大储层底部的汽油含有大量的水分。如果你刚刚完成油,如果你突然关闭或摇晃,很可能有一个水汽油。除了引起燃烧不良,它还可以在金属燃料箱中锈蚀,并且当锈块吸附在汽油泵的过滤器上时,油泵的电阻增加,电力降低,油泵将无效。
六,烯烃含量,燃料中的烯烃是一个非常不稳定的化学成分,易于氧化以产生胶水,并且胶体容易粘附到汽油过滤器上的过滤介质上,使得供油减少或中断。它还导致燃料系统中的油供应不足,这导致电力降低,并且燃料消耗增加,发动机无法工作。过高的烯烃的汽油容易进气,燃烧室形成碳,易于引起氧气传感器,以及三元催化碳一氧化碳中毒,甚至引起三元催化碳烧结。由于渗透率过高,发动机抖动会发生在车辆加油后,难以发动困难,易于关闭火焰,严重导致顶部气体等故障,使用这种混合油,废气排放将有一种未知气味,因此通常被称为“气味”。
七,MMT含量超过标准,在高分子国标准油中混合大量的劣质油,因为辛烷值的劣质油数量非常低,有必要添加大量的二茂铁和MMT含有MMT抗爆炸物,在发动机铁,锰沉积物中形成大量。它们存放在进气门中以降低燃烧效率,降低发动机功率,增加排放,沉积在气缸盖上,改变发动机的压缩比,改变发动机性能,将火花塞沉积到消融,导致发动机填充火灾,不正常工作,沉积在氧气传感器上会导致氧气传感器中毒,沉积在三元催化剂上,导致三元催化剂发生故障,严重原因三元催化剂的烧结块。
如何判断汽油的质量
首先,看到汽油的颜色,颜色是汽油质量质量最明显的指标。汽油的颜色太深,但它不是颜色的颜色,更好。通常,油是浅黄色和透明的或半透明的。
其次,闻到汽油气味,较重的汽油味,较少,至少过高。硫含量是判断汽油油标准的重要指标。
第三,用你的手,你的手指被点缀,然后用手指绘制几次,如果你的手指感到油腻,就像石油一样,这种汽油的质量越来越好。或者在手中,如果油蒸发,这种油的质量很好。
第四,最后一个是最简单的,见标签,之前,标签由汽油辛烷值的量决定,或者应根据其自己的车辆发动机的压缩比确定标记汽油的压缩比。