水下低保障锁定机构设计与分析

受水下无人系统搭载平台续航能力、布置空间、机动性等要求限制,水下发射装置应满足轻量化、小尺寸、低保障等需求。本文设计一种水下弹射与解锁一体化发射装置的锁定机构,降低了平台保障,简化了负载发射流程,提高了发射反应速度。利用AMESim软件建立仿真模型,验证了解锁气缸结构参数与一体化设计的一致性,实现了先解锁后弹射的时序匹配,并对解锁气缸的气缸缸径、弹簧初始预紧力、气缸封闭腔容积等特性对解锁时间的影响进行了分析,为弹射与解锁一体化设计提供理论指导。     

舰载蒸汽弹射内弹道设计计算

应用导弹发射内弹道原理,建立了舰载蒸汽弹射内弹道设计与计算模型。并以某型飞机为例,对所建立的内弹道设计与计算模型进行了仿真计算。仿真结果表明,所建立的模型能较好地满足内弹道设计指标要求,这对舰载蒸汽弹射装置的设计与工程研制具有一定的参考价值。     

燃气蒸汽式弹射内弹道研究

燃气-蒸汽式弹射方式以其结构简单、温度适中、压力输出平稳等优点,被越来越广泛地应用到水下运载器的发射系统中,深入研究燃气-蒸汽式弹射装置的内流场对弹射装置的设计、改进具有重要意义。本文通过采用3种不同仿真模型对燃气-蒸汽式弹射内弹道进行计算,结果表明:对流场进行仿真计算时应同时引入汽化模型和组分输运模型,其仿真结果与实际情况更为相符。汽化模型对流场温度的影响比对压力和速度的影响更为明显。研究成果可为燃气-蒸汽式弹射装置的设计与改进提供理论支撑。     

发射内弹道计算模型研究

对以燃气-蒸汽式发射动力装置为动力源的导弹冷弹射过程进行了分析，对冷却水汽化机理进行了研究，针对不同状态的冷却水，提出了不同汽化方式组合的冷却水汽化模型，在此基础上将弹射过程划分为4个阶段，并推导出各个阶段的汽化方程和能量平衡方程，建立了发射内弹道基本方程组。计算模型改进后，发射内弹道的计算精度有很大提高。     

燃气蒸汽式弹射内弹道研究

燃气-蒸汽式弹射方式以其结构简单、温度适中、压力输出平稳等优点,被越来越广泛地应用到水下运载器的发射系统中,深入研究燃气-蒸汽式弹射装置的内流场对弹射装置的设计、改进具有重要意义.本文通过采用3种不同仿真模型对燃气-蒸汽式弹射内弹道进行计算,结果表明:对流场进行仿真计算时应同时引入汽化模型和组分输运模型,其仿真结果与实际情况更为相符.汽化模型对流场温度的影响比对压力和速度的影响更为明显.研究成果可为燃气-蒸汽式弹射装置的设计与改进提供理论支撑.     

发射动力系统内弹道优化设计计算

建立了燃气-蒸汽发射动力系统内弹道优化设计的基本关系式,并对某型导弹的弹射内弹道进行了设计计算.计算结果与试验结果相吻合,对弹射内弹道的工程设计具有一定的参考价值.     

拉断螺栓式固弹装置动态力学性能对发射内弹道的影响分析

通过有限元分析方法对导弹发射过程中拉断螺栓式固弹装置的动态力学性能进行仿真研究,并根据仿真结果对发射内弹道模型进行了修正。最终通过发射內弹道原始计算结果、修正计算结果与试验结果的对比,验证了修正方法的正确性以及修正后发射內弹道模型的精度,该方法可用于其他含拉断螺栓式固弹装置的发射內弹道计算模型修正。     

一种考虑尾空泡影响的航行体流体动力数值仿真计算模型

文章针对水下垂直发射航行体,建立了一种考虑尾空泡影响的定常水动力数值仿真计算模型,分析了尾空泡对轴向力、附加力及俯仰阻尼力矩的影响。将仿真获得的考虑尾空泡影响的定常水动力系数代入理论弹道模型,预示水下弹道。计算结果表明,采用文中的考虑尾空泡模型及相应的流体动力求解方法获得的流体力系数,用于预示航行体运动参数的变化规律与模型弹射试验结果一致性较好。     

燃气弹射内弹道流场数值研究

利用Fluent软件对某燃气弹射过程进行三维流场数值建模,采用标准的k-ε湍流模型、Simple算法及动网格方法对弹射过程进行仿真计算,并依据计算结果分析弹射过程中的内弹道流场及武器受力特性。提出一种用于降低武器尾部冲击及使推力稳定的优化设计方案,并结合试验对优化方案进行验证,结果表明了优化方案的有效性及CFD计算方法的可靠性。研究成果对于发射装置的优化设计及实现武器安全稳定发射具有一定的指导作用。     

高压气动装置弹射性能分析及优化

根据高压气动弹射装置的工作原理和特点,结合实际应用给出了无缓冲腔、采用缓冲腔、采用多组高速开关阀等3种弹射装置方案,基于气体动力学理论,采用分段建模的方式,构建了内弹道方程组,计算分析了弹射装置主要参数对弹射体出筒速度、弹射过程最大瞬时过载等的影响。仿真结果表明,采用缓冲腔、采用多组高速开关阀2种方案的弹射装置均可有效降低弹射体的最大瞬时过载、提高出筒速度,且采用多组高速开关阀的效果最好。研究结果可为高压气动弹射装置的优化设计、制造与试验,提供借签。     

火药燃烧产物水蒸气对水下导弹弹射弹道模型的影响

本文对采用高温燃气配合冷却水连续注入式调能的水下导弹弹射过程进行分析,考虑了火药燃烧产物中水蒸气的影响,将燃气中的水与冷却水统一考虑,再分为预先集中注入水和连续喷注水两部分。针对燃烧产物及不同阶段注入的水,进行了汽化机理、建压、做功过程分析,并以此为基础,依据弹射进程的不同特点,按3个不同的特征阶段,建立了能量平衡方程和汽化方程,构建了考虑火药燃烧产物中水蒸气的弹射弹道模型基本方程组,该模型的改进提高了水下导弹弹射出筒过程的计算精度。     

水下运载器运动速度对导弹出水姿态的影响研究

水下导弹发射受很多因素影响,发射深度,运载器运动速度都是很重要的因素。应用ANSYS/LS-DYNA对某型导弹建立数学模型。对其水下弹道进行了仿真计算,并重点分析计算了水下运载器运动速度对该导弹出水姿态角的影响。     

潜射导弹燃气蒸汽式发射装置的内弹道建模

发射过程中的内弹道建模是潜射导弹变深度发射的关键技术之一。按冷却水状态将燃气—蒸汽式发射装置发射过程分为4个阶段,本文主要针对各阶段的内弹道进行理论分析和建模,得出了整个发射过程中发射筒内的内弹道模型。将该内弹道模型应用于某实例,计算结果和实验结果吻合较好,这表明该内弹道模型具有一定的准确性和实用性,一定程度上可以预示发射筒内工质气体的状态参数及导弹运行参数。     

蒸汽弹射内弹道数学模型

本文建立了蒸汽弹射动力装置弹射内弹道数学模型,证明能量方程中进入工作室的总能量应是贮箱中水蒸汽的焓,针对该动力装置涉及变质气体做功和水蒸汽为实际气体等复杂问题,提出了编制程序利用计算机查水蒸汽表进行数值计算求解内弹道方程组。     

导弹筒内弹道的稳定方法和装置

本文介绍的是能使弹射气体在密封环周围的某个区域旁通的装置和方法。该密封环安装在导弹后端与发射筒之间，可对导弹后端提供一个定心力，以确保导弹发射期间稳定筒内弹道。     

潜艇武器发射系统发射控制阀三维流场数值仿真

发射控制阀是水下鱼雷发射系统的重要部件,其流量特性决定了鱼雷发射内弹道及相关的发射系统瞬态特性.基于可压缩流体力学控制方程和k-ε湍流模型,运用商用计算流体力学软件Fluent对发射控制阀的内部流场进行了数值模拟,得到了控制阀内部流场规律.所获得的数值模拟结果可为进一步研究水下武器发射气动系统的振动与噪声特性提供参考.     

波浪对运载器出水姿态角的影响

运载器是导弹水下发射系统的重要组成部分,运载器在水中运行弹道和出水姿态直接关系到导弹发射的成败,因此水弹道设计和仿真是导弹水下发射的关键技术之一。本文对某运载器在水中运动弹道进行了数学仿真计算,并利用波浪理论对运载器近水面航行时的弹道进行修正,讨论了波浪力(矩)对运载器出水姿态角的影响。     

潜艇水压平衡式发射装置内弹道仿真建模

通过对潜艇水压平衡式发射装置工作原理的分析,基于发射装置各部分之间的联立关系,建立了发射装置发射气瓶及发射阀部分、活塞组件部分、发射管武器部分等各子系统的数学模型。应用Simulink对潜艇水压平衡式发射装置武器发射内弹道的全过程进行仿真研究,Simulink仿真结果与武器发射的实际情况相符合,表明数学模型的可行性和正确性。所建仿真模型可用于潜艇水压平衡式发射装置内弹道的动态分析及相关问题研究。     

大型回转负载陆上弹射重复使用性能研究

大型回转负载作为陆上弹射试验中的发射主体,其发射后跌落至落地区所受的冲击载荷分布情况,将直接影响到其主体结构是否可以重复使用。本文利用MSC.Dytran软件,通过对大型回转负载结构进行流固耦合数值仿真计算的方法,研究结构和发射姿态等对负载跌落时的关键部位强度、整体应力和应变等的影响。研究结果表明,大型回转负载局部弱连接结构,可充分消耗其跌落至落地区所受到的冲击载荷,保护主体结构;沿负载应力分布方向密度递增式加强筋分布,可确保整体结构强度;发射角越大,跌落时负载受损情况越小。数值仿真结果和实际的试验结果均表明,通过结构优化设计,可使大型回转负载实现陆上弹射试验后的重复使用,能够大幅降低试验和制造成本。     

基于Simulink的飞航式火箭助飞鱼雷空中弹道仿真

为研究飞航式火箭助飞鱼雷空中弹道参数设计问题,首先分析其空中运动过程,根据空中弹道的特点,建立了纵向运动方程组。采用MATLAB/Simulink软件建立了仿真模型,并就发射倾角、雷箭分离条件等对空中弹道的影响进行仿真计算。本文的研究成果对飞航式火箭助飞鱼雷空中弹道设计及作战效能研究有一定的参考价值。