大型整流罩地面试验分离过程负压特性研究

有效载荷整流罩的分离设计是中国新一代大型运载火箭长征五号研制过程中的关键技术.对整流罩地面分离试验中负压特性对分离过程的影响进行了研究,建立了对于主要影响因素进行分析的简化模型,并基于AMESim平台开展了趋势研究.同时,结合中国新一代大型运载火箭长征五号整流罩试验结果,采用基于Flow3D平台的CFD方法对分离过程中负压特性进行了仿真,结果与试验趋于一致.     

整体式整流罩高速分离流固耦合仿真

低空大动压条件下,为了确保整体式整流罩与飞行器之间的安全分离,提出运用多体动力学与气动载荷耦合建模与仿真技术来对整体式整流罩分离过程进行研究。建立了整流罩分离系统多体-气动耦合动力学模型。多体动力学模型根据拓扑结构采用第一类Lagrange方程构建,气动载荷模型根据气动数据包采用双线性插值方法通过S函数构建,基于Simulink构建了整流罩分离流固耦合动力学模型。通过联合仿真研究了典型工况条件下整流罩分离的动态特性,研究结果表明:负攻角条件下整流罩分离过程中会与飞行器头部发生干涉,其它工况条件下整流罩分离是安全的,研究结果对整流罩分离安全性设计具有重要的工程价值。     

弹性整流罩低空分离仿真及影响因素分析

随着天地往返运载器（Reusable Launch Vehicles，RLV）的发展，整流罩低空大过载分离的应用日趋广泛，气动力、大过载对分离的影响成为当前研究的重点。基于ABAQUS建立整流罩复杂蒙皮桁条结构的完整弹性体模型，对低空大过载分离的影响因素进行仿真分析，结果表明气动力、大过载均会增加分离的难度，气动力的存在有助于减小铰链根部变形，过载则会加剧铰链根部变形。通过与火箭撬加速整流罩分离试验结果进行对比分析，验证了该仿真分析的正确性，并进一步提出了改进意见。     

基于ADAMS弹射发射装置实时动态仿真分析

为了分析影响导弹分离参数的因素,建立某弹射发射装置的动力系统数学模型和发射装置动力学模型,将动力系统数学方程嵌入到ADAMS软件中,实现动力系统与弹射发射装置的实时仿真。对仿真结果进行分析后,结果表明,通过改变活塞直径和导气管直径能够使导弹产生低头分离角速度,满足分离参数要求。     

柔性整流罩地面展开试验仿真分析与飞行状态分离预测

大型整流罩的地面分离试验难以在真空环境下进行,为实现对飞行状态中分离情况的准确预测,需根据地面试验数据修正建立的有限元模型。基于耦合欧拉-拉格朗日算法,对大型柔性整流罩的地面展开试验进行流体与固体耦合仿真分析,获得了整流罩在空气阻力作用下展开的运动特性及呼吸变形,结果表明仿真结果与试验数据一致,验证了该模型及方法的正确性。采用相同模型对飞行状态下的整流罩分离进行仿真预示,并分析了空气阻力、轴向过载对分离特性和呼吸运动的影响规律。研究表明：空气阻力会降低整流罩的运动速度和呼吸运动频率,增大呼吸运动幅值;随着轴向过载的增大,呼吸运动幅度增大;整流罩的呼吸运动与其1阶振型相关。     

基于ADAMS的导弹级间分离刚柔耦合仿真与分析

针对现有导弹级间分离中无法抛掉更多的消极质量,以提高运载能力的问题,提出了一种基于长行程导向装置的级间冷分离机构,将软件ADAMS和ANSYS相结合进行了刚柔耦合的动力学仿真分析,对结构进行优化.通过采用蒙特卡洛法的仿真计算和分析,得到导弹在级间分离过程中的极限载荷状态,对分离机构进行了动力学仿真和分析,采用仿真试验组的方法完成对分离结构尺寸的优化设计.结果表明,经过结构优化的长行程导向装置的分离机构不仅能够稳定顺利地完成分离,还有效地提高导弹的运载能力.     

导弹套接分离方案级间分离过程仿真分析

针对采用套接式分离方案的固体导弹,在套接式分离方案特点分析基础上,建立了导弹分离动力学模型.就不同发射条件和设计参数进行了级间分离过程仿真分析,获得发射角、发射点海拔高度、发动机后效推力、套筒长度、防转螺钉距套筒出口长度对分离时间和主级导弹制导信号被遮挡时间的影响规律.文中对导弹套接式分离方案发射条件选择和级间分离装置设计具有一定参考价值.     

机载武器发射系统刚柔耦合动力学仿真

为了研究某空空导弹内埋弹射发射系统结构参数对其发射分离参数的影响,针对多刚体模型不能准确仿真发射过程中发射俯仰角速度存在强烈柔性波动效应的问题,基于刚柔耦合多体动力学理论,建立了某空空导弹发射系统刚柔耦合动力学仿真模型;采用该模型对发射系统的导弹发射分离参数进行仿真,详细讨论了导弹重心、弹射发射行程、结构刚度等设计参数对导弹发射分离角速度的影响;发现导弹重心位于垂直作动筒作用点后,4根同步杆和4个转动臂需保证较好的刚度,且发射行程不超过350 mm时,导弹弹射分离角速度不会产生抬头效应,发射安全性较好。     

两质量块质量矩控制导弹滚转速度的变化及对弹体姿态运动影响分析

建立了质量矩控制导弹的动力学模型,对影响导弹自旋速度变化的主要因素进行了理论和仿真研究,分析了自旋速度变化对控制力矩的影响,并给出了结论。     

氮气弹射系统动特性实时动态仿真

建立了描述高压氮气驱动下导弹发射架弹射导弹的数理模型 ,求得氮气弹射系统的动特性参数随时间的变化规律 ,对导弹俯仰角的控制原理和方法进行了研究 .还分析了气源压力、导弹重量、弹射机构几何尺寸和物理性质对导弹分离参数的影响 ,并应用混合编程技巧 ,实现氮气弹射系统运动学和动力学的实时仿真 ,将导弹的分离过程可视化 ,以便判断氮气弹射系统的运动规律、运动特性是否满足给定战技要求 .     

弹射装置的数理建模和动力学分析

概述了弹射装置的组成、结构及其工作过程，将其物理模型进行简化，以气压传动动力学、机构动力学和流体力学为理论基础，建立了描述高压氮气驱动下弹射装置运动的数字仿真模型。求得了弹射装置的动特性参数随时间的变化规律，对导弹俯仰角，俯仰角速度的控制原理和方法进行了研究，并分析了氮气作动筒、弹射连杆机构、导弹的结构参数、气源压力对导弹分离参数和分离姿态的影响。     

导轨式机载导弹发射动力学模型及影响因素分析研究

针对导轨式机载导弹发射过程的特点,建立了包含发射倾角、滑轨长度、发动机推力偏心和随机风扰动等因素的动力学数学模型,并对其影响规律进行了分析;基于仿真计算,获得了在不同随机干扰因素下导弹的离轨运动规律和离轨参数。仿真结果对机载导弹导轨式发射系统设计提供工程计算的理论依据。     

导弹适配器分离时间计算方法及影响因素研究

针对导弹适配器分离时间问题,提出适配器分离计算的基本假设,并在此基础上建立适配器分离时间的微分方程,并证明了该方程不能得到解析解,利用Runge-Kutta数值方法得到某型适配器分离时间的数值解。通过对比试验结果可知,该计算方法与试验结果基本吻合。在适配器分离时间数值解法的基础上,分析弹簧刚度、迎风角度、导弹速度以及侧向风速对适配器分离时间的影响规律,经过分析,弹簧刚度和侧向风速是影响适配器分离的主要因素。     

车载防空导弹行进间发射过程动力学数值分析

利用自回归（AR）模型对不同等级随机路面进行数值模拟,建立了车载防空导弹的行进和发射一体化多柔体动力学模型。根据行驶动力学仿真结果,确定了最恶劣发射时刻。结合分析结果完成了行进间发射动力学仿真,获得了导弹姿态参数。分析了路面和车速对防空导弹行进间发射精度的影响。利用自回归（AR）模型对不同等级随机路面进行数值模拟,建立了车载防空导弹的行进和发射一体化多柔体动力学模型。根据行驶动力学仿真结果,确定了最恶劣发射时刻。结合分析结果完成了行进间发射动力学仿真,获得了导弹姿态参数。分析了路面和车速对防空导弹行进间发射精度的影响。研究结果表明,B级路面上3种车速均能安全发射,C级路面上车速受限于25 km/h.     

典型干扰对导弹弹道参数的影响研究

飞行过程中存在的各种干扰会使导弹偏离预定弹道而影响其精度,因此研究各干扰因素对弹道参数的影响显得很有必要。文中通过试验仿真研究对比了几种典型干扰对某型导弹弹道参数的影响,建立了该型导弹六自由度标准弹道模型,以及发动机推力偏心、风干扰、初始扰动、分离扰动四种典型干扰的偏差模型。针对四种极限模式进行了仿真试验,分析了各因素对导弹弹道参数的影响。仿真结果表明,对于该型导弹,经常干扰对其飞行特性的影响远大于瞬时干扰,导弹位置受推力偏心的影响较大,姿态角主要受风干扰影响,而瞬时干扰只在作用时刻前后对弹道参数有影响且影响不大。     

某型导弹发射装置展开过程的动力学仿真研究

导弹发射装置的展开性能是影响其快速反应能力的重要因素.文中给出了某型导弹发射装置展开过程的动力学计算模型,并采用ADAMS软件对此展开过程进行了动力学仿真,获得了三种驱动方式下连接铰链处的载荷变化曲线和发射简的运动曲线.通过对比分析,对驱动方式进行了优化选择,为改善导弹发射装置的动力学性能提供了参考.     

发射装置起竖动力学分析及驱动方式优选

导弹发射装置的起竖运动的动力学性能是影响其快速反应能力的重要因素。文中针对某导弹发射装置．采用等效动力学模型．建立了起竖机构的动力学方程．在给定发射筒起竖时间与运动规律的条件下。进行了起竖过程的逆动力学分析．获得了液压驱动力的解析表达式；采用ADAMS软件对六种驱动方式进行动力学仿真．获得关键连接铰链处的载荷变化曲线与发射筒加速度变化规律。通过对比分析，对驱动方式进行了优化选择．为改善导弹发射装置的动力学性能提供了参考。     

基于筒式保护结构的导弹出水分离过程研究

在出水过程中,由飞行介质改变带来的载荷冲击及海面波浪等不确定因素造成的复杂水动力环境,极大地增加了导弹与保护筒的分离风险.从多刚体动力学角度出发,对复杂水动力环境下的两刚体相对运动过程进行数值仿真,通过试验数据的对比修正,最终获得比较成熟的出水分离仿真方法.试验与仿真方法相结合研究了导弹出水过程中角速度显著减小现象的形成机理,为出水分离姿态预估提供理论基础.     

误差分离技术及其在导弹精度分析中的应用

精度分析是导弹设计中的重要环节,误差分析、误差分离则是精度分析的主要内容.介绍了影响导弹精度的主要误差源、导弹精度分析与误差分离的概况、误差分离方法,并将误差分离技术应用到动基座发射导弹精度分析中,对动基座发射导弹的误差因素进行了分析.     

机载导弹导轨式发射虚实混合动力学建模与仿真

在综合考虑复杂碰撞、气动载荷和舵偏条件下,为了确保空空导弹与发射架之间的安全分离,提出运用多体动力学虚实混合建模与仿真技术来对弹架分离过程进行研究。建立了弹架分离系统虚实混合多体动力学模型。气动载荷、舵面偏转运动和发动机推力根据CTS试验和发动机试车试验结果采用AKIMA插值方法建模,接触力采用非线性并联弹簧阻尼模拟,闭锁力采用弹簧力模拟。基于所建立的模型,研究了发射架导轨斜面对弹架分离过程的影响。研究结果表明,考虑导轨斜面条件下,导弹发射全包线是安全的,研究结果对弹架分离安全性设计具有重要的工程价值。