导轨式机载导弹发射动力学模型及影响因素分析研究

针对导轨式机载导弹发射过程的特点,建立了包含发射倾角、滑轨长度、发动机推力偏心和随机风扰动等因素的动力学数学模型,并对其影响规律进行了分析;基于仿真计算,获得了在不同随机干扰因素下导弹的离轨运动规律和离轨参数。仿真结果对机载导弹导轨式发射系统设计提供工程计算的理论依据。     

影响红外空空导弹地面靶试弹道因素的仿真分析

以某红外空空导弹地面靶试试验为背景，通过数字仿真分析了目标辐射特性对导弹抗干扰性能的影响，以及导弹轨上运动、后置离轴角、推力偏心等因素对初始弹道的影响。根据上述影响，给出了合理的导弹发射仰角制定方法，使得导弹初始段和抗干扰过程弹道平稳。地面发射试验的成功证明了该仿真分析的有效性。     

某型推力矢量控制空空导弹攻击区仿真研究

在分析某型导弹机械扰流板式推力矢量控制基本原理的基础上，建立了推力矢量／气动力复合控制的数学模型。利用Madab／Simulink工具对某型空空导弹攻击区进行仿真解算．绘制出几种不同作战条件下的导弹攻击区，并将带推力矢量控制与不带推力矢量控制的导弹攻击区进行对比，分析确定了推力矢最控制对导弹攻击区的影响。     

反导仿真弹道计算方法

在分析发射坐标系下来袭导弹的发动机推力、重力和空气动力的基础上,建立了反导仿真过程所需的相关参考坐标系下弹道导弹各飞行段(主动段、被动段和再入段)较为精确的弹道计算模型,研究了导弹来袭仿真、预警探测仿真和来袭导弹弹道预报等过程之间的信息流传递.该研究成果已应用于仿真试验并得到了试验验证,结果表明该方法对反导仿真系统的构建具有重要的指导意义.     

导弹喷气噪声的数值模拟及算法研究

为克服导弹发射噪声场试验测量方法的局限性，基于间接边界元法，提出研究导弹发射喷气噪声分布规律的声学数值仿真算法．结合实际的工程项目，对这一算法进行了验证．结果表明，该声学数值仿真算法是可行和有效的。具有广阔的工程实用价值和应用前景．     

无人平台导弹行进间发射仿真分析

针对行进间导弹发射扰动量过大问题,对无人平台导弹行进间发射开展动力学仿真计算.通过分析导致行进间发射扰动产生的主要原因,建立武器站的刚柔耦合动力学仿真模型,将发动机推力和伺服机构运动实测数据作为仿真输入,配合动力学模型计算弹体扰动值.仿真结果表明:改进后的火控流程可实现导弹行进间的可靠发射,发射门限应根据弹体抗扰动能力选取.该研究可为导弹行进间发射流程制定和门限选取提供参考依据.     

舰载发射扰动运动系统仿真模型

影响舰载发射扰动运动的因素很多。本文把舰艇在海上的摇荡运动描述为随时间不规则变化的振荡运动,并考虑舰速、风速、环境温度、推力偏心、导弹质心位置偏移、发射筒的微变形、发射架的初始瞄准误差、气动力和力矩等因素的影响,建立了计算舰载发射扰动运动的数学模型。该模型力求接近实际情况,可用于研究舰载发射运动的数字仿真。     

导弹热发射方式增推效能研究

为研究导弹热发射增推效能,设计了3种不同方式的排导空间。建立导弹热发射过程的控制方程和导弹全区域结构化网格模型,使用计算流体力学方法进行仿真,分别采用2阶迎风格式和全隐式方法进行空间离散和时间离散;计算了3种不同排导空间条件下导弹的出筒过程、出筒速度,分析导弹发射时筒内气动特征和导弹在发射筒内运动时增推力随导弹位移的变化过程。数值计算结果与原理验证试验结果符合较好。对不同条件下导弹出筒速度的仿真计算结果表明,采用筒式热发射,可以通过改变排导空间的方法实现燃气能量的再利用,将筒内燃气的气动力转换为推动导弹运动的推力,形成额外的增推力,提升导弹筒内运动速度,降低导弹出筒消耗的能量。     

垂直发射转弯弹道技术探讨

基于飞行力学，现代控制理论等基本原理，本文研究了小型导弹垂直发射弹道转弯技术，针对不同控制方式，建立相应数学模型。并以某型导弹为例，研究了推力矢量和气动舵控制方式，得出的结论可对总体设计提供参考。     

箱式倾斜发射导弹发射扰动研究

通过对箱式倾斜发射导弹在发射过程中的受力分析,建立了导弹在半约束运动状态下的发射扰动数学模型,通过Matlab/Simulink进行了数学仿真,仿真结果与实弹飞行测试结果一致,验证了所建立的初始扰动数学模型的正确性与实用性。     

多自由度伺服机构负载模拟系统建模与实验研究

针对运载火箭推力矢量伺服控制系统的负载模拟问题,分析了负载的多自由度特性,提出一种负载模拟系统结构并建立了数学模型.仿真结果表明,模拟系统中负载位置输出的动态特性与实际伺服机构负载的动态特性具有一致性.通过原理性实验,在负载的扫频实验中成功体现了负载的多自由度特性.仿真和实验结果证明了此种负载模拟原理的可行性.该负载模...     

新型电磁式复进机设计及其控制方法研究

针对传统火炮复进机中维护难、不易控制等问题,提出一种圆筒型永磁直线电机的新型电磁复进机。初步设计了新型电磁复进机结构,建立直线电机有限元模型,分析直线电机的推力特性,并得到电机的具体参数。利用Matlab/Simulink建立了直线电机的数学模型,运用有限控集模型预测控制算法(FCS-MPC)对复进机进行了控制。仿真结果表明,所设计的电磁复进机满足火炮复进过程的推力需求,模型预测控制算法的响应速度快,能够快速准确地使炮身复进到射前位置,并能在不同射角下维持炮身处于待发位置。     

挂弹车举升系统整体研究与运动仿真分析

为了提高挂弹车举升机构的效率和性能,对其液压系统进行整体研究。首先根据已有模型及1.5 t负载,通过力矩平衡方程,计算推力。再用ADAMS软件仿真计算举升过程推力情况,将2次的结果对比参考,为举升机构的液压系统设计提供可靠的数据支持。同时,还对固定举升臂的机架进行了受力分析,确定了机架和车底盘之间的固紧方式。通过对比2次计算的结果可知:举升臂在负载为1.5 t的情况下,接近最高位置时,液压缸的推力最大达到164.1 kN。     

某型无人机发动机动力学建模与仿真

无人机飞控系统是无人机模拟训练系统的一个重要组成部分。本文基于某型无人机实飞参数,求解出发动机推力,建立了发动机动力学模型。结合无人机六自由度模型建立了无人机飞行仿真模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行了仿真,结果表明该建模方法是正确的。     

Research on Instantaneous Thrust Measurement for Attitude-control Solid Rocket Motor

In order to measure the instantaneous thrust of a certain attitude-control solid rocket motor, based on the analysis of the measurement principles, the difference between the instantaneous thrust and steady thrust measurements is pointed out. According to the measurement characteristics, a dynamic digital filter compensation method is presented. Combined the identification-modeling, dynamic compensation and simulation, the system＇s dynamic mathematic model is established. And then, a compensation digital filter is also designed. Thus, the dynamic response of the system is improved and the instantaneous thrust measurement can be implemented. The measurement results for the rocket motor show that the digital filter compensation is effective in the instantaneous thrust measurement.     

电磁轨道炮电枢馈电位置研究

轨道炮电枢依靠馈入的脉冲大电流来产生电磁力以驱动弹丸运动。选择合适的电枢馈电位置,有利于减小电枢的启动延迟,也能够减少身管长度的冗余设计。研究了电枢馈电位置的选择对电枢启动时电磁推力的影响,理论推导分析并结合有限元/边界元数值模拟的结果表明:改变电枢的馈电位置,随着接入电路的轨道长度的增加,电枢所受电磁推力逐渐趋于饱和;对于方膛口径轨道炮,在4倍口径位置处馈电可使电枢获得99%的推力,而当轨道间距增加后,则需要在距炮尾更远处馈电方可获得绝大部分推力。分析了炮尾汇流装置对电枢馈电位置的影响,得到纵向汇流方式比横向汇流方式更有利于缩短电枢距炮尾的馈电距离。     

火箭多级筒燃气弹射动力学特性及影响因素

为提高火箭弹射的性能,研究一种新型改进火箭多级筒燃气弹射装置的安全性,对其弹射过程中结构的动力学特性及发射过程中的影响因素进行比较分析。使用有限元方法对该弹射装置的弹射过程进行仿真,将弹射出的火箭位移、速度、俯仰角等结果与实验结果进行对比,验证有限元计算模型的有效性。在有限元模型基础上分析筒节间隙、推力偏心和发射角度对多级筒弹射安全性的影响。分析结果表明：发射角度是弹射安全性的主要影响因素,筒节间隙和推力偏心是次要影响因素,火箭弹射偏转、筒节间相互作用力和横向最大位移增大都是这些因素影响弹射安全性的主要表现;当活塞筒筒节间隙扩大到0.3 mm或发射角度偏转到3°时,会对发射安全性产生较大的威胁。     

潜航飞行体深水超音速气体射流的流动稳定性研究

深水固体火箭推进系统的可靠性和稳定性决定了整个潜航飞行体的弹道精度和飞行稳定性,其工作过程为典型的水下超音速气体射流流动过程。通过建立二维平面垂直射流几何模型,采用分离涡湍流模型仿真分析了深水条件下超音速气体射流的形貌拟序特征以及流场参数的不稳定振荡特性,对水下推进系统推力振荡现象产生的基本流动机理进行了分析。结果表明：水下超音速气体射流尾流存在高频小幅振荡,同时伴随间歇大幅振荡,这种现象与气体和水湍流混合以及中心气路激波系的不稳定运动有关;中心气路激波系的不稳定运动以及失稳重建过程会导致尾部空间压强的剧烈振荡,最终造成推力的不稳定振荡。通过对推力振荡特性的分析发现：水深越深,推力振荡幅值越大、振荡频率越高;喷管出口壁面直径越大,推力振荡幅值越大、振荡频率越高。     

火星探测最优小推力变轨

对基于二体模型下的小推力探测器轨道优化问题进行了研究,从仿真结果可以看出,优化推力比水平推力明显节约燃料;对于火星捕获轨道优化点初值的选取,给出了一种简便易行的逆向设计思路.     

一种新型矢量推力自转旋翼机的设计与建模

针对传统自转旋翼机巡航速度较低、机动性差的问题,设计一种新型矢量推力自转旋翼机.介绍新型矢量推力自转旋翼机的主要结构,对自转旋翼桨盘、矢量推力装置的原理进行了阐述和建模,并得出该机型的运动学和动力学模型.参考混合控制思路,提出一种双回路混合控制方法,并进行数值仿真.仿真结果表明:该类机型具有较好的飞行稳定性、响应速度和性能,且具有一定的鲁棒性.