RLPG流体发射药加注系统研究

对再生式流体发射药火炮（ＲＬＰＧ）流体发射药加注系统几种方案进行了详细讨论并结合ＲＬＰＧ对加注系统的具体要求，确定了该加注系统结构的初步设计方案，采用集总参数法建立了流体加注系统的通用理论模型，并用该模型对所选加注系统方案进行了理论模拟，指出了影响加注时间及系统压力波动的重要参数和流体加注系统性能优化需注意的问题 。 要求     

再生式液体发射药火炮中雾化燃烧过程的模拟

再生式液体发射药火炮（ＲＬＰＧ）内弹道过程最为棘手的问题是对液体（ＬＰ）射流从贮液室喷注到燃烧室，射流破碎形成具有一定尺寸分布的液雾及液滴燃烧这一复杂过程如何进行数学描述。为此提出了一个再生式液体发射药火炮的内弹道改进模型，模型中考虑了膛内气流运动的拉格朗日问题。为此基础上，模拟了液体药雾化燃烧过程。对提出的几种雾化燃烧模型进行了比较，同时与Ｃｏｆｆｅｅ编码计算结果也进行了比较。     

RLPG燃烧室内液体药累积的研究

ＲＰＬＧ燃烧室内大量累积的液体发射药影响燃烧过程和弹道性能。通过对ＲＬＰＧ模拟环形喷嘴液雾的碰壁过程的实验和理论研究，实验发现液雾碰壁后在壁面形成薄液膜，理论分析一认滴碰壁后有三种可能的情况：     

液体发射药火炮加注系统仿真

依据液体发射药火炮加注系统的性能要求,设计了采用三环控制结构的永磁直线同步电机位置伺服系统对定量液压缸活塞位置进行控制,实现可变装药量并精准加注。在AMESim及MATLAB/Simulink仿真平台下分别对液压系统和直线电机位置伺服系统建立仿真模型,对加注系统进行联合仿真,分析了仿真结果,为液体发射药火炮加注系统的应用设计及分析提供了有价值的参考。     

再生式液体药火炮中受限射流雾化性能的研究

再生式液体发射药火炮中液体药射流雾化性能是影响弹道性能稳定性的主要因素之一。本提出一种观测射流雾化形态的实验方法和相应的测试系统。利用所研制的测试系统，研究了受限空间中高速惰性液体和含能液体射流的扩展结构，环境反压，喷嘴形状和尺寸等各种参量对射流雾化形态的影响，分析了泰勒雾化理论和湍射流扩射理论对于ＲＬＰＧ的适用范围，在观测射流雾化性能的基础上，提出了进一步测定射流雾化规律的方法。     

几种液体发射药撞击敏感性的实验研究

通过对四种液体发射药的撞击试验研究，为液体发射药火炮系统的安全设计、使用和贮存提供了可靠参数，并探索了建立液体发射药撞击敏感性试验标准的途径。     

液体发射药火炮自动加注系统设计与仿真研究

为了实现液体发射药火炮的自动变装药过程并保证燃烧室初始容积的稳定,设计了带游动活塞的加注方式,采用了模糊PID控制的步进直线电机位置伺服系统对定量缸活塞的位置进行控制。在AMESim及MATLAB/Simulink仿真平台下分别建立了自动加注系统的液压、气动部分和步进直线电机位置伺服部分的仿真模型。联合仿真结果表明步进直线电机位置伺服系统能够实现灵活变装药过程;系统加注0.8 L液体发射药共需要1.3 s、注液精度为99.91%,能够满足加注速度与加注精度的要求;火炮贮液室加注过程中游动活塞与喷射活塞分离,加注完成后喷射活塞头始终保持在燃烧室一侧的固定位置,可以保证燃烧室初始容积不变。     

液体发射药火炮数据库及图形功能实现的研究

为了促进液体发射药火炮研究的科学化，信息化，研制了液体发射药火炮系统数据库。阐述了该数据库系统所实现的功能，系统的结构及其特点，并以图形功能模块为例用图表的形式介绍了系统功能的实现方法，该数据系统的编制对于液体发射药火炮的研究具有实际应用价值。     

内环式结构RLPG压力平台产生的条件

在文献１建立的ＲＬＰＧ集总参数内弹道学数学物理模型的基础上，对ＲＬＰＧ压力平台产生的条件进行了详细的探讨，推导了满足压力平台的喷孔面积与膛内其它参量之间的解析关系式，编制了计算程序，处理了计算过程中所产生的压力振荡问题，获得了工程设计中实用的产生压力平台的中心杆半径与其行程的变化关系曲线。     

计及固体点火药燃烧的再生喷射过程模型

建立了考虑固体点火药燃烧过程及其与再生式液体发射药火炮再生喷射过程相互影响的数学物理模型。在此基础上利用计算机进行了数值模拟，模拟结果与实验结果符合较好，表明该模型基本正确，适用。可应用于再生式液体发射药火炮点火参数对再生喷射过程的影响规律研究。     

再生式液体炮压力振荡研究

压力振荡抑制技术是再生式液体发射药火炮(RLPG)的关键技术之一.在23 mm RLPG试验装置上,研究了点火、喷雾质量对RLPG压力振荡强弱的影响.观测到RLPG压力振荡的主要激励机制,是再生喷射系统的机械振动与燃烧不稳定性引起的压力波动及声腔振荡的耦合效应.提出采用弹性减振、吸振以及改变燃烧室形状的方法来抑制压力振荡的幅值.实验结果表明,该方法可有效提高RLPG燃烧稳定性.     

RLPG拟射流破碎雾化特性实验与数值模拟

利用一种高速液体喷射装置，采用阴影和脉冲X射线成像技术，研究高压环境中高速液体射流的破碎雾化特性。建立了喷雾的颗粒轨道模型，进行了数值模拟计算，得到了喷雾的空间分布和气相流场的速度分布。在模型中，气相流场在欧拉坐标系中接单元控制体将方程积分，构造差分方程；液滴在拉格朗日坐标系中考虑其动量、质量的变化。     

RLPG振荡燃烧简化模型及数值模拟

以再生式液体发射药火炮(RLPG)为工程背景,建立了RLPG振荡燃烧简化模型.假设液体发射药喷入燃烧室后形成一定比例的球形液滴和块状液面,且块状液面的燃烧具有一定的随机性.液滴与液面均按指数燃速规律释放能量.数值求解RLPG内弹道方程组,得到的p-t曲线较好地模拟出23 mm RLPG燃烧室和贮液室的压力振荡现象.     

RLPG加注系统性能与可靠性一体化设计

通过分析现行武器系统设计中存在的缺点,制定出性能与可靠性一体化设计的工作方案。对RLPG加注系统进行了定性分析,并运用蒙特卡洛法进行了仿真,给出了可靠性设计的控制要点。针对系统的薄弱环节,建立了性能指标和可靠性指标之间的定量关系,进行加注系统及其重要元件性能与可靠性一体化设计。     

RLPG点火过程中贮液室压力振荡分析

建立了 2 3 mm RLPG点火过程分析模型 ,研究了贮液室产生压力振荡的主要原因 .分析了 RLPG在点火过程中贮液室液体压力振荡现象 ,此期间压力振荡频率相对较低 ,危害较大 .分析模型考虑了高压下液体可压缩性 ,模拟计算结果表明 ,液体可压缩性是此期间压力振荡的主要原因 .经过改进 RLPG结构 ,采用合理措施 ,可以将压力振荡控制在安全范围之内     

再生式液体发射药火炮贮液室激波模型

在再生式液体发射药火炮喷射后期,贮液室普遍存在高频高幅压力振荡。由于活塞的运动扰动,经过一定时间贮液室中可能形成激波。基于特征线理论推导了特征线经固壁与活塞多次反射后激波形成模型,设计了计算流程图及给出了应用算例。数值计算结果与实验现象基本符合。此模型为预测不同结构再生式液体发射药火炮贮液室中激波的形成打下了坚实的理论基础,对探讨贮液室压力振荡产生机理具有一定理论意义。