传动间隙对舵面颤振的影响分析

针对一类超声速导弹小展弦比舵面的特点,忽略其弯曲方向的模态变化,当舵机／舵面系统旋转方向引入间隙非线性因素时,会使系统产生谐振和耦合颤振问题,因此,首先建立了舵机／舵面系统在模态试验和飞行状态下的单自由度非线性振动模型,通过渐近法求解这一自由度下间隙对系统的影响,以及预载和飞行速度抑制间隙的变化规律,为避免系统发生抖动和结构耦合颤振提供分析依据。     

非线性空气舵系统模态试验及颤振设计研究

在飞行器空气舵结构系统的设计中不可避免会存在摩擦、间隙、阻尼等非线性因素,在模态试验中表现为舵系统的模态试验结果随着激振力、舵面负载的变化产生明显的变化,而模态数据作为颤振设计的重要结构参数,对颤振分析结果有重大影响.工程设计中采用何种工况下的模态数据来进行颤振分析没有定论,保守设计认为所有模态状态下均不发生颤振则舵系统设计满足要求.以某空气舵系统为研究对象,给出了舵系统的模态变化范围,以不同工况下的模态数据为输入进行了颤振分析,最后采用当前的颤振设计思路,给出了在弯、扭频率最接近的模态状态下的颤振动压.     

考虑气动弹性的飞行器机动性能研究

在某飞行器机动过程中,柔性的舵面不仅呈现出气动弹性效应,也是制约整个飞行器机动性能的主要因素。因此,综合考虑机动航迹、舵面弹性变形、舵面上气动力三者间的交叉耦合,研究了该飞行器的机动性能。结果表明:对比于刚体舵面模型,气动弹性效应使舵面上承受的气动载荷减弱,该飞行器侧向的可用过载增大约16%,机动性能有所提升。     

高超声速飞行器空气舵系统耦合特性分析及颤振抑制研究

为了预防高超声速飞行器空气舵系统流、固、热、电、磁等多物理场的耦合作用所引发颤振失稳开展颤振抑制研究,建立了将热环境下舵面结构动力特性、高超声速非定常气动力、舵机环节非线性动力学特性耦合起来的舵机-舵面耦合系统数学模型和颤振特性分析方法;对某舵系统进行了数值分析,研究了热环境、电动舵机设计参数以及指令信号幅值对颤振速度的影响,提出在舵机电流环加入超前滞后环节的颤振抑制措施。仿真结果表明,该方法能有效地提高舵系统的颤振速度。     

具有间隙非线性的全动舵系统的颤振分析

研究了超声速来流中含间隙舵系统的颤振问题。通过建立舵机传动机构的动力学方程并采用翼段模型和活塞理论,导出了俯仰方向含有间隙的舵面的非线性气动弹性动力学方程,利用 Hopf 分叉理论计算了舵面的颤振速度,并采用描述函数法分析了含间隙舵面的气动弹性响应。在此基础上,研究了传动机构的动态特性和间隙对舵面的颤振速度和极限环振荡行为的影响。研究表明：舵机静刚度较低时,需要考虑其动刚度对颤振速度的影响;仅当间隙内的俯仰刚度较小时,舵面的气弹响应才会发生亚临界 Hopf 分叉;在飞行速度一定的情况下,间隙量增大1倍,极限环振荡的振幅近似增加1倍。     

导弹测试用舵面加力及偏角显示系统

本文概述了某型系列导弹测试用舵面加力及偏角显示系统的功用、主要技术指标,提出了导弹测试用舵面加力及偏角显示系统的主要组成,并介绍了各硬件部分的工作原理,最后介绍了在部队实际应用过程中的安装和使用方法.     

防空导弹的舵面气动弹性设计

本文部分地讨论了防空导弹舵面气动弹性的设计问题,给出了导弹系统初步设计中分析计算的简略方法,讨论了避免或抑制危及导弹正常工作的基本措施和解决导弹研制后期出现的某些问题的方法。     

导弹舵面螺钉可靠性分析

导弹舵面螺钉是连接导弹舵面和弹体的重要零件,若其失效将导致舵面的脱落,从而使导弹无法完成预定的任务。以一种导弹舵面螺钉为例,用改进一次二阶矩法对其可靠性进行计算,并用灵敏度矩阵就各随机变量对螺钉可靠性的影响程度进行灵敏度分析,找出影响舵面螺钉可靠性的主要因素。     

导弹测试用舵面加力及偏角显示系统

本文概述了某型系列导弹测试用舵面加力及偏角显示系统的功用、主要技术指标,提出了导弹测试用舵面加力及偏角显示系统的主要组成,并介绍了各硬件部分的工作原理,最后介绍了在部队实际应用过程中的安装和使用方法.     

燃气流量调节系统间隙非线性特性控制研究

分析了可控流量固体火箭冲压发动机燃气流量调节阀中电动执行机构的间隙非线性特性对控制系统的稳态性能及动态性能的影响,对几种控制策略进行对比研究,最终选用带死区补偿的PI控制器作为燃气流量控制器,进行了数字仿真和半实物仿真。结果表明,传动机构间隙会造成闭环控制系统的自振荡,采用死区补偿能够有效抑制系统振荡,达到控制指标。     

舵水门操纵系统设计研究

水门是两栖车辆重要操纵控制元件.作者介绍了一种全新的舵水门操纵系统,并介绍了系统的基本结构、研制原理.通过单片机对舵水门和倒车水门的联合控制,实现了车辆良好的水上操纵控制性能.     

伺服机型舵系统抗干扰技术研究

舵系统是导弹制导控制系统的执行部件,舵系统的工作大电流扰动直接影响到弹上电源乃至弹上各分系统的工作可靠性。另外,外界对舵系统本身的干扰以及舵系统内部各舵回路之间的相互干扰,都将对舵系统工作的稳定性产生不良影响,进而影响到弹上控制系统工作的稳定性。通过对舵系统的组成及工作原理的分析,找出了伺服机型舵系统的干扰因素,针对各干扰因素采取了抗干扰措施,并有重点地对抗干扰措施进行了试验验证。试验结果表明,采取的抗干扰措施对提高舵系统的抗干扰能力是行之有效的。     

鸭舵机构对旋转弹丸气动特性作用研究

针对普通高速旋转弹丸低命中率问题,建立了有舵弹丸与无舵弹丸数值仿真模型.仿真研究了有舵弹丸相对无舵弹丸关于阻力、升力、滚转力矩及其系数以及射程和横偏的影响,结果表明:在保证弹丸飞行稳定的基础上,有舵弹丸在减旋情况下相对于无舵弹丸射程、射高、横偏减小;适当控制鸭舵姿态可以修回安装鸭舵机构带来的射程损失,同时对发生偏离弹丸进行有效修偏.     

差动舵潜艇的控制策略和操纵方法

为了研究差动舵的操纵特性,分析差动舵对潜艇运动的影响过程,对差动舵潜艇进行了水动力分析,给出了差动舵舵角的定义,讨论了单独操纵首舵差动舵和尾舵差动舵的控制特性,给出了差动舵潜艇的控制策略和操纵方法,得出了差动舵能够提高潜艇安全性的结论。     

一种适用于鱼雷变舵角的结构网格处理方法

针对鱼雷变舵角工况计算流体力学（CFD）流场计算中网格划分环节,以＂十＂字形全动舵、＂十＂字形翼端舵两类鳍/舵布局为对象,提出了一种快捷高效的多结构化网格处理方法。结合结构网格有利于对近壁面网格精细控制、保证其求解精度高的特点,采用多块结构化网格划分思路,把鳍/舵局部流场区域从全雷整体域中分离出来,形成多块计算域,在各自独立坐标系下划分结构化网格,通过多块耦合方法形成全流场计算域网格。减小了网格划分工作难度,避免了重复性,提高了设计计算效率和精度。经计算结果验证,本文方法有效可行,可推广适用于绕定轴旋转等局部小范围变化的几何构型。     

导弹舵面热模态试验激振方法研究

以导弹舵面为研究对象,针对高温环境对结构模态试验激振方法提出的特殊要求,分析了热模态试验可能采用的激振方法的可行性,并对可行的热模态激振方法进行优化设计及试验验证。结果表明：对于采用石英灯辐射加热方式进行热环境模拟的导弹舵面热模态试验,比较适合的激振方法为采用激振器通过耐高温加长激振杆施加激振,以及通过振动台进行基础激振的方法。     

压电舵翼动力学模型研究

为了准确地得到压电舵翼的动力学特性和动力学参数,根据压电舵翼的工作原理,分析舵翼工作时各部件的运动特性; 以振动动力学理论为基础,建立了舵翼系统的动力学模型。通过测量压电舵翼系统在阶跃信号激励下的动力学响应,验证了动力学模型的正确性。结合动力学模型和舵翼系统的动力学响应曲线,得到了压电舵翼有阻尼自振周期23 ms,阻尼比0.571 5,是一个二阶欠阻尼系统,这为舵翼系统的结构优化以及控制奠定了基础。     

数字无刷电动舵机转角测试技术研究

数字无刷电动舵机具有响应速度快、转动速度高等特点,精确测试其转动角度和角速度具有一定难度。本文结合传统的机械式、电磁式、光电式测试方式,重点讨论了二维平面和三维立体两种光学成像测试方式,并详细分析了每种测试方式的测试原理、实现方法、测试精度和适用性。     

预置舵角下超空泡航行体运动过程弹道特性研究

为研究超空泡航行体在水平面机动转弯过程中的弹道特性,采用航行体头部设置预置舵角方法实现,开展了0°、3°和6°预置舵角下航行体自由运动的试验研究。试验在水池中进行,采用高速摄影观察不同预置舵角下的空泡演化过程,采用内测装置测量航行体运动参数,获得了不同预置舵角下超空泡航行体水平运动过程中的弹道特性。试验结果表明：当预置舵角为0°时,航行体侧向力由于非定常因素扰动小幅波动,但均值基本为0;当存在预置舵角时,随着预置舵角的增大,轴向力和侧向力不断增加;预置舵角可以控制超空泡航行体的弹道水平机动转弯,且预置舵角越大、弹道越容易转弯,但舵角过大会导致航行体弹道失稳。