新型推力可控垂直发射装置及其内弹道规律

为提高发射装置的通用性,提出了一种新型“类同心筒”弹射装置——推力可控垂直发射装置。通过零维内弹道计算和三维内弹道仿真两种方法,分析了低压室燃气出口面积对发射装置内弹道性能的影响;通过多项式拟合得到了低压室燃气出口面积与弹射最大加速度、出筒速度、出筒时间的关系式,并对拟合关系式进行了验证;研究结果表明：改变低压室燃气出口面积控制发射装置推力是可行的;导弹出筒时间、出筒速度、最大加速度随低压室燃气出口面积近似线性变化——低压室燃气出口面积减小,导弹最大加速度增大,出筒速度增大,出筒时间减小;拟合关系式的弹射最大加速度误差在8%以内,出筒速度与出筒时间误差在4%以内。     

基于高压工质的弹射内弹道研究

针对使用高压工质的弹射装置,为分析其可行性,基于Soave-Redlich-Kwong 状态方程构建内弹道模型,特别是引入考虑真实气体效应的一维等熵喷管模型。采用喷管流量实验数据和同类文献计算值对内弹道模型进行验证,研究时间步长和真实气体效应对内弹道特性的影响。在验证和仿真基础上设计多目标优化模型,应用遗传算法进行求解。结果表明: 使用特定高压工质的弹射装置可满足给定弹射指标; 内弹道模型对时间步长的敏感度较低,基于理想气体和真实气体模型的计算结果有显著差别; 优化结果与特定基准工况相比,工质用量减少约32. 22%,能量利用率增加 49. 52% 。研究结果可为基于高压工质的弹射装置设计提供理论参考。