同心筒发展现状及陆态发射地面支撑安全性分析

介绍同心筒垂直发射的发展现状,完成同心筒发射装置地面支撑及发射系统的设计方案,采用Abaqus软件和理论方法对舰载导弹同心筒陆态发射过程中的地面支撑安全性进行分析,结果表明同心筒支撑和发射安全.该设计方案及分析过程可为后续舰载导弹武器陆态发射试验方案提供思路与参考.     

导弹燃气流的数值模拟

弹道导弹发射时产生的燃气流的超压、高温、高速、振动等不利条件对导弹自身和周围人员、设备、环境有着严重的影响。模拟导弹发射时产生的燃气流场可对减少这些影响、提高导弹寿命和生存能力、安全使用导弹提供技术支撑。以某型号弹道导弹为研究对象,分析了导弹发动机复杂燃气自由射流的特点,模拟了发射阵地燃气二维流场,得到了地面不同距离下的超压、温度、组分等变量的理论数据,对发射阵地环境安全进行了分析并指出安全范围。     

火箭发动机射流动力学仿真研究

本文基于计算流体动力学理论,利用数值仿真手段,对火箭发动机燃气射流流场进行了仿真研究,探索火焰尾流结构和参数分布特征;并对火箭发射过程导流槽内部燃气射流特性参数分布进行数值模拟,结合实测结果,揭示数值仿真应用于火箭发射场导流槽设计的可行性.     

火箭发动机射流动力学仿真研究

本文基于计算流体动力学理论,利用数值仿真手段,对火箭发动机燃气射流流场进行了仿真研究,探索火焰尾流结构和参数分布特征;并对火箭发射过程导流槽内部燃气射流特性参数分布进行数值模拟,结合实测结果,揭示数值仿真应用于火箭发射场导流槽设计的可行性。     

导弹发射箱发射过程热流固耦合数值模拟

为研究导弹热发射过程中发射箱结构应力与变形分布规律,建立了发射箱内流场域、外流场域和结构域 1 / 4 对称模型。采用域动分层法和单向热流固耦合技术模拟导弹发射,得到发射箱内外壁的压强、温度变化。仿真结果表明:导弹发射过程中,由于高温高压燃气流的烧蚀和冲击,在发射 0.020 0 s 时刻发射箱前端加强筋处应力最大,为 7 209.10 MPa ;在发射 0.020 0 s 时刻发射箱前端处变形最大,为 27.24 mm 。该仿真验证为箱体结构优化设计与制造提供了数据支持及理论依据。     

某发射动力系统工作过程仿真

对燃气蒸汽式发射动力系统进行工作过程仿真.在此基础上进行数值模拟,计算发射筒内的温度、压力,以及导弹运动的速度、加速度和位移随时间的变化情况,研究其变化规律.计算结果可供相关研究参考.     

导流锥角度对室内发动机试车台影响的研究

运用计算流体力学的方法,对涡轮发动机室内试车台流场进行模拟,着重研究试车台排气塔引射筒导流锥角度对发动机推力和试车台内流动特性的影响,为试车台的设计和发动机推力的估计提供依据。研究了导流锥角度为30°、60°、90°和120°时试车台流场分布和发动机推力,研究结果表明:引射筒导流锥角度对发动机推力的影响不大;当导流锥为30°和120°时,导流锥附近的流场结构稳定,在径向和轴向的均匀性都较好,燃气和引射空气的掺混效果较好,排气塔总压损失较小。因此建议采用30°和120°的导流锥角度。     

传感器故障下发射装置筒盖系统的容错控制

筒盖系统是潜艇导弹发射的重要装置。筒盖启闭通过电液伺服系统进行控制,筒盖系统通过角度传感器实现其闭环控制,传感器发生故障工况对潜艇的导弹发射将造成严重损害。为了保障筒盖系统安全稳定运行,针对其传感器故障工况设计了PI观测器,实现对筒盖系统传感器故障的实时估计,基于信号重构技术实现了对传感器反馈信号的矫正,并结合鲁棒控制器实现了对筒盖系统传感器故障工况下的安全稳定运行。试验结果表明,该控制器对筒盖系统发生传感器故障工况下的控制实现自愈效果,提高了其控制性能。     

高温环境下弹射动力装置保温性能仿真

导弹武器系统采用冷发射技术,弹射动力装置是弹射的动力源,其工作可靠性关系到随行作战的成败。如果环境温度超出动力装置正常工作温度,虽然动力装置有一定的保温措施,也势必导致其工作温度发生变化。因此,需要对弹射动力装置高温环境下的温度分布进行研究。对高温环境下弹射动力装置的温度场分布进行计算机仿真并与试验结果进行对比,从而验证仿真的可行性和正确性。     

燃气导热油热源站高温循环泵筒体结构数值分析

为提高燃气导热油热源站高温循环泵安全可靠性能,满足350℃高温高压恶劣作业工况,改善耐冲蚀性能及延长使用寿命,采用有限元法对高温循环泵筒体在水压、热结构耦合工况数值分析;制定泵体水压及整泵运行工况性能试验方案。结果表明:筒体在水压及实际运行工况下最大应力分别发生在筒体与密封冷却腔焊接处、出口管与筒体相贯处,安全系数均大于设计要求并有足够安全裕量;通过模态分析获取筒体前六阶固有频率及振型,为避免筒体结构发生共振提供理论依据;同时试验方案验证了筒体与冷却腔体焊接式结构无泄漏、无变形、无异响,密封性能良好,完全满足燃气导热油热源站高温循环泵应用运行要求。     

基于HHT的导弹发射冲击时频谱分析

为研究弹载部件在导弹发射过程中的冲击响应及冲击信号的传递特性,进行了基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,简称HHT)的导弹发射冲击时频谱分析。由于经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)结果易受白噪声的影响,研究了总体经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD)技术。以弹体不同位置的实测冲击信号为对象,应用HHT技术进行分析,准确得到了导弹发射冲击信号的固有模态函数(intrinsic mode function,简称IMF)和时间-频率-能量谱特征,并研究了两次冲击的频率分布和各阶IMF与原始信号的相关性。结合边际谱分析对比了两个舱段能量在中低频和高频的传递特性,进一步验证了HHT方法在分析非线性和非平稳冲击信号中的优越性。     

考虑高温影响的实心壁板式弹翼模态特性分析

给出考虑温度影响的弹簧模态特性有限元分析的一般理论，采用I－DEAS软件对常温情况和考虑温度情况下某试验弹翼的模态特性进行有限元分析，并进行了常温下弹翼的模态试验。研究表明，温度对弹簧模态特性具有较大影响，其主要表现形式是使其固有频率下降，而振型基本不变。     

特殊防护用润滑脂的研究

固体发动机复合推进剂在2000℃以上的燃气两相流对发射装置滑轨的高温烧蚀、超音速热冲蚀—磨损、熔融残渣的粘附烧蚀，以及有腐蚀性残渣的滑轨表面在湿热、盐雾环境中的腐蚀等问题是采用有烟发动机的滑轨式发射装备使用和维护中存在的难题，开展相关的防护研究具有重要的应用背景和理论价值。采用发动机试车台模拟试验和环境条件试验，评估了不同润滑脂高温高速烧粘的防护性能，根据防护脂的结构及其无机和有机改性组分的应用研究。研制出功能与国外同类产品相当的特种润滑防护脂，并通过了实弹发射试验。     

水下可移动多弹气动发射系统设计与仿真分析

针对水下可移动多弹气动发射的研究需求,对水下可移动多弹气动发射系统进行了整体设计,重点研究了弹丸的气动发射技术,建立了水下可移动多弹气动发射结构模型。通过对发射单元的有限元分析,发现发射筒与分割气室上下接触面的应变和变形量最大,但最大应变和变形量数值较小,3个发射筒往中心微偏,对发射过程没有影响。最后进行了试验研究,通过分析图片中弹丸的移动距离,绘制了水下弹丸发射的位移-时间曲线和速度-时间曲线,验证了多弹发射系统设计的可行性及可靠性,对水下发射过程中的空化现象、多弹干扰技术、水下弹道控制以及流场显示等方面的研究有重要的意义。     

导弹无依托发射场坪承载能力分析

为评估无依托发射场坪的强度稳定性,需要对导弹发射车的对地荷载做详尽分析,找出最大应力工况。文中分析了导弹发射过程中的各种工况,并进行了力学计算,通过对比,判断出发射车对地最大载荷状态,以此作为场坪强度评估的理论依据。同时,通过构建支腿对地载荷检测系统,实测了支腿对地压力,通过对比分析,验证了计算方法的合理性。研究结果可以为导弹采用无依托发射时的场坪选取和强度判断提供参考。     

垂直发射导弹转弯控制系统初探

近年来，垂直发射已成为现代导弹的发射主流，更为关键的是对垂直发射出去的导弹进行制导和控制的分系统；基于最优控制理论进行控制系统设计，对垂直发射出去的导弹进行偏转控制，仿真其偏转过程．用以提高偏转精度。     

国外弹道式导弹方位瞄准技术及其发展

弹道式导弹发展趋势向着固体火箭发动机、全机动发射方式、制导技术先进、命中精度高、飞行时间短、体积小、机动性强、反应速度快、突防能力强等方面发展,因此,与之相关导弹的瞄准技术也得到相应发展.导弹的方位瞄准直接影响导弹横向命中精度,得到了各国的重视和发展.本文介绍了国外铁路机动、地下发射井和潜艇发射导弹三种典型的瞄准系统,论述了导弹瞄准技术的发展.     

电液驱动水下发射筒开关盖装置高精度跟踪控制方法

发射筒盖是潜射导弹发射装置的重要组成部分,目前主要采用调速阀进行开关盖速度控制,由于其无法保证动作精度,制约了系统的进一步发展。为提高开关盖过程的速度控制精度,以伺服阀代替调速阀进行开关盖动作控制;以开关盖装置为被控对象,设计高增益观测器观测系统状态量,抑制非线性对系统精度的影响,结合滑模控制器进行自适应控制,并将提出的控制算法分别应用于两种控制阀组。实验表明,开关盖装置结合伺服阀可实现更好的控制效果,采用高增益观测器的滑模控制速度跟踪效果较传统PID控制提升30%。     

ADAMS在发射装置起竖机构中的应用

为研究起竖机构的运动和力学特性,建立了起竖机构仿真模型。在给定发射梁起竖时间与运动规律的条件下,进行了起竖过程的逆动力学分析,获得了驱动力的解析表达式,并采用ADAMS对发射装置起竖过程进行动力学仿真,获得关键连接处的受力曲线。研究结果为改善发射装置动力学性能提供了参考