双面导流器排导规律研究

利用发射燃气动力学三维仿真手段研究了双面导流器排导燃气的基本规律。仿真研究表明,燃气流经双面导流器呈蝶形排导规律;受双面导流器顶端干扰,燃气流在双面导流器顶端附近形成帽形脱体激波,并在双面导流器顶端形成驼峰效应;同时,由于受双面导流器及射流自身结构影响,在双面导流器腹部形成二次压缩激波和核状流元结构。在仿真研究基础上,开展的燃气喷流试验验证了双面导流器排导规律。     

固体火箭发动机燃气导流片导转特性分析研究

在固体火箭发动机喷管内采用燃气导流片技术,可以使火箭绕其纵轴旋转。文中建立了喷管内燃气导流片流场数值分析的数学和物理模型,通过数值仿真分析了导流片产生导转力矩的原因及其结构参数对火箭导转特性的影响,并采用高速旋转试验和外弹道飞行测试试验结果与理论计算结果进行比较,结果表明火箭最大转速的理论计算结果和试验结果一致性较好,从而验证了燃气导流片数值模型的可靠性。     

基于二氧化碳喷射的导弹热发射新型排导方案设计

针对导流器排导方式在车载导弹热发射过程中具有的烧蚀和架设撤收问题,提出一种利用二氧化碳喷射冲击燃气射流从而降低发射车与导弹表面温度的新型排导方案。以计算流体力学为主要的研究方法,建立三维定常计算模型,分析燃气射流与二氧化碳射流冲击流场的特性,计算并得出：随着下排管道伸入流场长度增加,发射车壁及弹体的温度先降低再升高;随着上排管道与发射车壁夹角减小,发射车壁及弹体的温度逐渐降低;随着上排管道出口到下排管道高度减小,发射车壁及弹体的温度逐渐降低。该方案在喷管出口到地面距离改变后的其他工况中仍有意义,可以为车载导弹热发射降温排导提供可行的全新设计思路。     

2枚火箭同时发射时火箭炮动态特性分析

针对某轮式多管火箭炮,采用动力学仿真的方法对2枚火箭同时发射时火箭炮动态特性进行了研究,得到了基于燃气射流分析、发射动力学仿真和火箭初始扰动计算的火箭炮动态特性数据,结果表明2枚火箭同时发射能保证该火箭炮的安全性,有利于提高火箭射击密集度,为火箭炮2枚火箭同时对称发射提供了理论依据.     

发射设施热防护研究

热防护是热发射技术主要研究内容之一.提出在发射燃气动力学全三维仿真和相似理论研究的基础上,开展喷流缩比试验工作,通过喷流缩比试验对理论仿真结果和热防护方案进行验证,近似获得结构烧蚀范围和烧蚀程度,以指导热防护设计的工作思路,从而确定了"疏、堵、避、防,快速更换"的设计方法.     

固体火箭发动机尾焰注水流场对导流槽排导性能影响研究

为了研究固体火箭发动机尾焰注水流场对导流槽排导通畅性的影响,设计了火箭发动机和导流槽缩比模型并完成了发动机系留点火及注水试验。结果表明：向尾焰注水能够使流入导流槽内混合气体温度降低到原来的1/2,实现对导流槽的热防护;但大量的水蒸气生成并与燃气混合后进入导流槽,影响了导流槽的排导性能。为了解决该问题,建立了在Mixture多相流模型基础上的数值计算模型,在Mixture多相流模型中以源项形式添加液态水与燃气两相流作用过程中的质量和能量转移方程,通过与试验数据对比,验证计算模型具有较高的精度和可靠性,并进一步得出燃气流场和液体流场的相互作用和对导流槽的排导性能的影响。在此基础上分析了发动机喷管数量、导流型面曲线类型对导流槽排导通畅性的影响,为火箭发动机尾焰注水系统工程应用提供参考。     

多管火箭发射动力学研究

从武器系统弹、炮、药、环境一体化的角度,研究了多管火箭武器发射动力学,建立了多管火箭武器刚体、弹性体耦合的多体系统发射动力学模型和发射动力学方程,并给出了增广特征矢量的正交性条件,力图实现对多管火箭武器系统动力响应的精确分析.用本文方法对某多管火箭武器动力响应的仿真结果进行了试验验证.     

新型火箭发射平台动力学仿真与优化研究

针对基于连杆机构的新型火箭发射平台驱动力矩优化问题,建立了该新型火箭发射平台动力学模型,利用ADAMS软件,进行了无平衡机和有平衡机情况下系统动力学仿真,通过对仿真结果进行分析,比较有平衡机和无平衡机两种情况下系统机构在运动状态的受力状况,并用参数化优化设计方法、以驱动力矩最小为目标,利用ADAMS软件对平衡机的参数进行了优化设计,显著降低了机构的驱动力矩。研究结果为进一步开展新型火箭发射平台研究提供了理论依据和设计基础。     

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。     

某型车载导弹垂直发射系统动力学仿真研究

针对某大型车载两联装导弹垂直发射系统,基于多体系统动力学理论,综合考虑导弹垂直热发射技术的优点、牵引半挂车运载平台的机动性特点等,发射平台设计为牵引车拖挂半挂车发射车模式和半挂式发射车模式,对两种方案的发射系统进行相应的动力学特性分析并加以比较.分析表明,两种方案的发射系统均可行.比较分析导弹发射瞬间发动机产生的较大短暂冲击对系统的影响,结果表明这个冲击对系统影响很大.     

基于RCMA的运载火箭活动发射平台大修方法设计研究

以可靠性为中心的维修分析是目前装备维修设计的常用分析方法.针对运载火箭活动发射平台,运用RCMA的理论和分析流程,研究并提出发射平台大修项目和方法,为其他同类大型复杂产品的大修提供参考和借鉴.     

基于发射场的大型航天器运输技术研究

介绍了国外大型航天器运输技术的现状,分析了当前以大型火箭为代表的航天器在发射场运输的主要方式、基本形式、应用范围和使用特点,并对几种典型火箭的在发射场内运输方式进了比较和分析,对运输方式的确定原则进行了阐述,最后对大型火箭运输技术的发展趋势进行了展望。     

基于ADAMS的多管火箭炮动力学仿真分析

基于虚拟样机技术,研究多管火箭炮武器系统加装缓冲装置发射时期的动力学特性。根据火箭炮系统的几何模型简化出适合动力学仿真的物理模型,在ADAMS软件平台下建立系统仿真样机,编制仿真发射程序,对比有无缓冲装置条件下火箭炮系统的俯仰轴和方位轴所受冲击扰动力矩和底座的受力的情况,为多管火箭炮系统的设计和试验提供参考数据,有效缩短火箭炮系统开发周期,节省研制经费。     

新一代运载火箭整体起竖系统对地载荷研究

为保障新一代运载火箭快速发射的安全性,需对湿陷性黄土场区内预设起竖系统固定设施对地载荷进行研究.采用解析法建立力学模型,推导出起竖系统在不同风载作用下起竖全过程中的对地载荷.通过压力监测装置采集到起竖过程油缸内腔压力,用以计算油缸实际受力曲线,该曲线与理论数据非常接近,变化趋势一致,从而验证计算模型的正确性,可作为发射场坪选取、建设的依据.     

内装式空中发射运载火箭点火状态多目标优化

针对内装式空中发射运载火箭状态空间广泛的特点,提出基于粒子群优化算法的空中发射系统的多目标优化方法。定义了以箭机分离时载机的姿态角、稳定伞的阻力特征、运载火箭点火时的角速度为自变量的粒子群广义位置和广义速度。建立了以箭机安全距离、运载火箭有效动能与耗能的比值、运载火箭控制机构耗能为变量的多目标优化模型。利用MATLAB软件计算优化模型,分析优化结果,证明适用于解决空中发射系统的优化问题。     

运载火箭动不稳定问题

总结国内外运载火箭研制工作中的经验与教训，通过典型事例分析，讨论运载火箭动不稳定的特征，识别和解决途径。     

基于运载火箭加泄连接器自动对接系统的控制流程研究

针对运载火箭加注时连接器与加注活门的自动对接系统控制流程展开研究,提出将机械结构按照耦合程度分类的方法,将控制流程的设计从具体的机械结构中脱离出来,加强控制流程设计的通用性。通过仿真分析证明控制流程存在的必要性,给出了自动对接系统的控制流程,并依据此流程进行仿真分析,结果表明,控制流程可满足自动对接系统要求。     

武器系统发射动力学CAD软件研究

从工程应用出发,采用多体系统动力学方法和软件工程基本理论,设计了一套武器系统发射动力学CAD分析软件,利用这一软件对武器系统发射过程进行了仿真计算,计算结果表明软件符合设计要求,可用于工程计算和设计。