潜射导弹出水过程水弹道及流体动力研究进展

介绍了潜射导弹水下发射及出水过程的研究现状,包括潜射导弹出水过程气、水两相物性参数的变化,艇速和波浪对潜射导弹出水过程水下弹道和流体动力特性影响等.对潜射导弹出水过程水弹道及流体动力研究的未来发展进行了展望.     

导弹水下发射内流场的数值研究

对于导弹水下发射过程中壳体结构强度及动力学问题，基于二维不可压N—S方程，运用有限体积法中心格式和SIMPLE计算程式，建立了导弹水下潜艇发射内流场的数值模拟方法，对导弹出管过程中不同时刻弹体的压力载荷分布进行解算。为导弹的壳体结构设计和内部构件设计提供了重要的依据。     

导弹水下垂直发射的弹道研究

针对导弹水下垂直发射时的水中弹道进行了数学仿真研究，计算讨论了艇速对导弹水中运行弹道的影响。在水弹道研究的基础上，对导弹与运载器水面分离弹道也进行了数值计算研究，并进行了水洞模型实验和水弹道模型实验。数学仿真结果与模型水弹道实验数据进行了比较,计算结果与实验结果相符。     

导弹水下运动及出水过程的三维流场仿真

为研究水下发射时的弹道和水动力特性,利用计算流体动力学理论和动网格技术,对水下航行体水下及出水过程进行全三维、六自由度多相非定常数值模拟,结合动网格技术解决了耦合VOF模型模拟气水交界面、航行体运动及计算域的变形等非定常、非线性计算问题.计算得到了航行体的运动学和动力学时域特性.研究了航行体空间流场结构及水动力特性,结果表明,艇速使航行体肩部的旋涡呈非对称性并引起了弹道的空间偏转,航行体的水下运动和出水过程中流体力矩的作用会使偏转角放大.     

潜射导弹发射内弹道仿真研究

为保证导弹平稳出筒,对以燃气-蒸汽为发射动力的发射内弹道计算模型进行了改进,并以某型潜射导弹为例对计算模型进行了仿真计算.结果表明,改进后的模型能够有效降低导弹出筒时刻筒内气体工质的压力,从而实现导弹平稳出筒.这对燃气-蒸汽发射动力系统的设计具有一定的参考价值.     

潜地导弹水下弹道建模与仿真

为研究潜地导弹水下弹道特性,分析了潜地导弹水下受力情况,将导弹水下运动分为四段,建立导弹水下运动方程。鉴于潜地导弹在水下垂直发射的情况,运用四元数法建立导弹运动学方程,避免了传统欧拉角方程的奇异性;然后在Matlab/Simulink环境下建立导弹水下各段仿真模型,并进行仿真计算,结果表明所建模型较好的模拟了潜地导弹水下运动,为进一步研究潜地导弹水下运动及出水姿态打下基础。     

垂直发射型舰空导弹比例导引三维弹道仿真研究

在对垂直发射型舰空导弹典型飞行弹道进行分析的基础上,将导弹运动学弹道分成无控段、转弯段和制导段,根据导弹弹道特征和制导特性,分别建立和推导了各段弹道的仿真模型.利用MATLAB语言的图形界面集成开发环境GUIDE创建了三维弹道仿真验证和演示软件,以检验弹道仿真模型的正确性和适用性.     

导弹水下垂直发射过程数值仿真分析

潜载导弹发射时处于深水环境,导弹运动过程中所承受的载荷及发射装置承受的载荷等都与陆基发射有很大差别。利用Fluent动网格技术结合多相流模型对发射时导弹筒内运动过程的非定常流场进行仿真,重点分析不同发射水深、不同内外筒排导间隙情况下导弹出筒速度以及弹体、发射筒受力等。     

潜射飞航导弹水下运载方案及弹道计算

本文提出了潜射飞航导弹的有动力有控运载器水下发射方案,讨论了水下弹道的计算方法,给出了计算结果,分析了海浪干扰、发射深度、初速度、扇面角及控制规律等因素对水下弹道和出水参数的影响,得到了有动力有控方案优于无动力无控方案的结论。     

冷发射方式下导弹出水姿态预测

冷发射方式下导弹出水姿态在各种因素的作用下运动规律难以描述。通过神经网络建模及算法训练,从神经网络结构、学习算法具体步骤及仿真计算流程三个方面进行了详细阐述,建立了这一问题的解决方案。仿真验证表明,这一模型预测的数据准确性高,而且计算方便。其在水中段的弹道计算、潜艇操纵及发射条件制定等方面具有较高的应用价值。     

水雷出水攻击弹道规划与仿真

在信息战和网络战条件下,水雷出水攻击目标可以大幅增大封锁半径,并且将封锁领域从水面扩展到低空,从而可大大提高主动攻击水雷的作战效能。分析了水雷出水攻击作战过程的特点,提出了水雷出水攻击弹道方案和弹道规划方法,并就3种典型作战态势进行了弹道仿真,结果表明,该弹道方案可以使水雷有效命中目标,从理论上证实了弹道方案的可行性。研究成果可为工程设计人员提供参考。     

导弹出水过程中气/水动力学的研究

阐述了潜射导弹头体外形的气动与水动一体化设计方法，揭示了水下运动头部产生空化的机理．根据理论与试验研究结果，分析了导弹出水过程中空泡溃灭对弹体的影响以及出水后导弹的气动特性．     

导弹发射的可视化仿真

基于三维建模工具建立导弹发射平台等视景模型,通过VC 编程,从相应的模型数据库中选择不同型号的导弹武器系统、射击目标、地理环境、天气状况等,从而实现计算机模拟导弹发射的可视化仿真。     

主动攻击水雷出水姿态控制和弹道仿真

考虑水下发射水雷攻击水上目标出水瞬间数学模型发生突变,影响水雷稳定性和命中精度问题,设计了系统姿态跟踪控制器。将反馈线性化方法和滑模变结构理论相结合设计了姿态跟踪闭环控制系统;分析了不确定模型的鲁棒性。仿真结果和弹道规划表明,该方法设计的控制系统对水雷出水过程是有效的。     

潜艇导弹水下弹道仿真研究

运用水下仿真技术,对系统采集的数据进行处理研究;建立运载器水下运动的数学模型;研究复杂环境条件对发射瞬间状态、水下弹道、出水姿态的影响;通过仿真技术较准确地预测和分析了运载器水中弹道。     

导弹发射系统发射内弹道热-流耦合仿真研究

为了研究导弹发射系统发射内弹道特性,采用Fluent软件建立了内置式发射动力系统发射过程仿真模型,使用动网格技术模拟了导弹在发射筒内的运动过程,通过发射系统流场及固体壁面间的热-流耦合计算,得到了导弹发射出筒过程中的能量利用系数.仿真所得的内弹道结果能较好地与试验结果吻合,发射动力系统耗散的热量约为发射筒耗散热量的1/...     

导弹发射简盖开启过程数值计算及试验

为了研究导弹发射时燃气产生的压力开启前后易碎盖的方式,利用计算流体技术和试验方法时某型导弹发射时开盖技术进行了数值模拟和试验,建立了导弹和发射筒的二维和三维计算模型,研究结果表明,某型导弹采用易碎前后盖技术,后易碎盖由发动机燃气直接冲破,前易碎盖靠发射时产生的扰动波打开,通过合理配置发射筒前后易碎盖开盖条件,能可靠保证发射筒盖的正常开启.     

导弹末敏弹抛撒弹道随机模型与仿真

导弹末敏弹是一种新型敏感器引爆子母弹药.根据导弹末敏弹的工作过程,将外弹道模型分为两个阶段来研究,即导弹抛撒阶段模型和末敏子弹飞行阶段外弹道模型.建立了导弹末敏弹的外弹道随机模型,并在此基础上运用蒙特卡洛方法基于MATLAB计算了导弹末敏弹在地面投影的随机落点,可以为导弹末敏弹的毁伤概率计算和效能分析提供帮助,从而指导导弹末敏弹系统总体结构设计.     

导弹水中弹道的有限元数值计算

应用有限元程序ANSYS／LS-DYNA对导弹水中弹道进行了仿真计算,获得了导弹水中弹道的速度、加速度以及位移的变化曲线,解决了过程计算的繁琐问题,为导弹水中弹道进一步的理论分析提供参考．     

发射环境下导弹折叠翼的展开试验及仿真分析

对导弹折叠翼在发射环境下的展开过程进行研究,通过小型试验弹模拟真实发射环境,对两种不同刚度的折叠翼进行试验,获取了折叠翼展开过程的图像资料和弹道数据。考虑试验弹发射过程扰动带来的攻角变化,建立包含试验弹速度和攻角的折叠翼展开过程动力学模型,分析了攻角对折叠翼展开过程的影响,并与计算流体力学方法进行对比分析,得出了在翼面转动角度较大时一致性较好的结论。试验中出现了小刚度折叠翼展开不同步现象,其中下侧迎风翼面明显滞后,在动力学模型中引入试验实测的弹体速度和攻角,分析得到的结果与试验结果较为吻合,表明了该模型的正确性。