舰载倾斜热发射导弹意外点火燃气流对发射箱和导弹的冲击影响

对发射箱内外的燃气流场以及激波的传播过程进行了大量的仿真计算,着重分析了发射箱前后箱盖未开启、后盖在一定冲击下破坏开启、剪切销剪断等情况下燃气流及激波对发射箱和箱内导弹的冲击影响规律。计算结果表明,在发射箱前后盖均关闭的情况下,箱内会产生较强的激波,即使发射箱后盖在燃气流的冲击下破坏开启,仍有激波向前盖方向传播,如果激波不足以将前盖冲开,激波经前盖反射向发射箱后部传播,这样,发射箱和导弹将再次受到激波的冲击。     

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。     

大型导弹自排导热发射燃气流场研究

对大型导弹自排导热发射全过程的燃气流场进行了详细的仿真分析,揭示了发射过程的燃气流场规律,给出了发射过程导弹所受燃气温度和压力冲击的规律、时间及强度,仿真结果与试验结果吻合较好。研究表明,通过合理设计,大型导弹自排导热发射燃气流可通畅、顺利排导,作用在导弹的温、压载荷较小,时间较短,为大型导弹自排导热发射方式的可行性提供了研究依据。     

同心筒发射燃气流二次燃烧数值研究及导流板结构改进

针对同心筒热发射燃气射流二次燃烧冲击效应问题,采用3阶精度的MUSCL格式求解11组分12步基元化学反应动力学模型,弹体运动运用域动分层网格更新方法,数值模拟了同心筒发射H₂/CO混合燃气流场。在燃气自由射流二次燃烧数值模拟结果与文献实验数据对比验证的基础上,分析了同心筒发射燃气流含化学反应的流动特点,以及在导弹出筒时筒口导流板结构对弹体的影响。数值结果表明：在筒外燃气与空气混合区域出现明显的二次燃烧,而在筒内二次燃烧几乎可以忽略;当弹底出筒后,从内外筒间隙排除的燃气、导弹尾部燃气射流和弹底之间相互干扰,形成反溅激波;反应流流场轴线温度高于冻结流和单一组分流流场轴线温度;导流板结构能明显降低弹体表面温度,其高度最优值在1.5倍内外筒间隙附近。研究结果对同心筒发射装置结构优化设计具有一定理论参考意义。     

导弹发射箱开盖瞬间冲击问题分析及解决措施研究

针对充气的导弹发射箱在开盖瞬间,箱内气体压力的瞬间释放会对发射箱盖体造成冲击的问题,以某型导弹发射箱的具体结构为例,从发射箱的箱内气体压力、结构强度、结构形式等方面进行了分析,并对如何缓冲导弹发射箱开盖机构瞬间所受冲击力的问题进行了分析计算.     

导弹垂直发射箱内流场的数值模拟

应用Ｇｏｄｕｎｏｖ方法对导弹垂直发射系统发射箱内弹道及导弹的发射环境进行了数值模拟，详细地描述了导弹意外点火后发射箱内的燃气流动状况，为导弹和发射系统的设计和热防护提供了理论依据。     

导弹发射箱传热研究

针对导弹箱式发射过程中燃气流对箱壁温度的影响,对导弹运动过程中燃气流场进行数值仿真,获取箱体内侧壁面附近燃气流的热物性参数,并根据燃气流场计算结果展开发射箱箱壁的传热研究。利用诺谟图法得到导弹发射过程中箱壁结构的温度变化情况,从而确定燃气流对发射箱箱体是否造成结构性的破坏,为发射箱的设计工作提供参考依据。     

燃气流作用对车载箱式发射的动力学影响

箱式导弹发射过程中,燃气流在发射箱上的作用对发射的动力学过程有重要影响。结合流场计算和发射动力学仿真,研究某型车载发射系统中燃气流对发射过程的影响。研究结果表明:导弹在发射箱导轨上运动过程中,燃气流作用加剧发射箱出口位置下沉,导弹离轨后,燃气流作用加剧发射箱出口位置回弹,对发射过程造成不利影响。     

发射箱车载倾斜发射过程下沉量影响因素研究

为研究车载倾斜发射装置在导弹发射过程中发射箱下沉量的主要影响因素,通过改进的Craig-Bampton方法将车架、回转台、发射架等柔性体融合在车载导弹发射系统多体动力学模型中,建立导弹发射系统刚柔耦合动力学模型,研究车架变形、回转台变形、发射架变形、燃气流冲击、风载荷作用以及起竖油缸变形等因素对发射装置动态响应的影响,获得不同因素对发射箱下沉量的影响因子,为开展系统的优化设计,减小发射过程中发射箱的下沉量及导弹初始扰动提供了理论依据。     

发射箱箱盖机构故障分析及解决措施

某型号发射箱箱盖机构在导弹发射时燃气流冲击力作用下造成箱盖机构故障,通过对该型箱盖机构的结构原理及导弹出箱瞬间燃气流对箱盖作用力的变化分析,提出解决故障的措施,并通过仿真计算及试验对解决措施进行了有效性验证。     

无人机导弹滑弹一体式发射对机翼的气动干扰

无人机机载导弹发射产生的尾喷流对机翼的气动干扰影响载机飞行安全。本研究以Fluent软件为基础,采用二维非结构动网格技术并选择标准k-ω二方程湍流模型,对导弹沿导轨弹射滑行后点火和直接点火的发射过程分别进行数值模拟,并对两组结果进行对比。结果表明：滑弹一体式发射装置在一定程度上降低导弹尾喷流对机翼的气动影响。该研究为无人机导弹滑弹一体式发射装置的研究提供一定参考。     

导弹意外点火时燃气排导系统流场数值模拟与分析

根据舰载垂直发射系统的结构特点,对其物理模型进行了简化,给出了三维坐标系下燃气流的控制方程。分析、计算了舰载垂直发射系统在导弹意外点火情况下其燃气排导系统承受的压强载荷。通过对气流场的数值模拟,得到了在导弹意外点火情况下,燃气排导系统的压强载荷分布规律。     

燃气弹射发射筒内燃气-空气二次燃烧现象研究

燃气发生器喷出的燃气射流与发射筒内空气发生二次燃烧现象对导弹发射装置产生强烈的热冲击和烧蚀。为了研究含运动边界的发射筒内二次燃烧现象,采用三阶精度MUSCL格式求解9组分10步H₂/CO基元化学反应动力学模型,使用域动分层网格更新方法模拟导弹运动。在与燃气自由射流冲击平台效应实验数据对比验证的基础上,分析了发射筒内二次燃烧现象对发射筒内流场和内弹道的影响以及筒内燃气-空气二次燃烧产生的原因。数值结果表明:二次燃烧不仅影响温度场分布,而且影响导弹的内弹道特性; 发射筒内二次燃烧现象是由于燃气发生器喷出的可燃成分与发射筒内O₂发生了强烈的化学反应导致的。研究结果对燃气弹射导弹内弹道设计提供了一定的理论基础。     

导弹水下发射装置内流场数值研究

针对潜射导弹同心筒发射装置,建立了二维内流场模型,建模中将两相流问题简化为单纯的高速气体射流问题.计算表明,从导弹离筒速度和筒内行程等总体指标看,单相高速气体射流模型和VOF模型的计算结果相差不大;单相高速气体射流模型能够较准确地揭示出导弹水下发射装置内气体流动的细节;VOF模型计算工作量大,耗时长,而单相高速气体射流模型的计算工作量相对较小,计算速度快.简化模型研究水下发射内流场方法可行.     

防空导弹起落架结构振动特性仿真分析

为了研究导弹发射时起落架结构的振动特性问题,利用三维建模软件和有限元分析技术建立了防空导弹发射装置的刚柔耦合动力学模型,深入研究了起落架结构的振动响应和变形情况。通过模态分析和谐响应分析,获得了在燃气流冲击作用下起落架结构的振动频率、模态振型以及结构应力的频率响应曲线。经验证,仿真与试验数据相一致。研究结果表明:模型较好地反映了起落架结构的振动特性,为进一步研究发射装置振动,避免共振等不良现象的发生提供理论参考。     

水下超声速燃气射流的初期流场特性研究

针对超声速燃气射流在静水介质中扩展的复杂多相流动问题,在压力水筒中开展了固体火箭发动机水下点火实验;基于雷诺时均Navier-Stokes方法和流体体积模型,对相同工况进行了燃气与水耦合数值求解。研究结果表明：水下燃气射流迅速建立超声速流动后,高速射流的冲击作用导致燃气泡呈现出帽状特征,并逐渐演变为类椭球体的气囊,平均轴向扩展速度约为40 m/s;燃气泡内部流动结构复杂,存在两个剪切涡环与重复出现的激波胞格,射流边界与燃气泡边界的相互作用会导致射流后续演化的不稳定;燃气扩展时通过压力波在水流场中产生高压区,其压力峰值在振荡中逐渐与环境压力匹配,喷管堵盖打开压力、出口截面积是影响推力峰值的重要因素。     

潜载导弹水下弹射筒口气泡数理模型

潜载导弹水下弹射产生的筒口气泡载荷对水下发射安全有着重要影响.围绕潜载导弹水下弹射筒口气泡膨胀降压和收缩增压的物理机制,建立筒口气泡载荷发展变化的数理模型,为气泡载荷特性分析提供有效途径.数理模型利用不可压缩势流模型描述水环境在气泡作用下的流动状态,采用包含筒内外工质气体的均压模型描述气泡压强变化,并采用直接边界元法进...     

考虑适配器弹性的潜射导弹出筒载荷特性研究

同心筒水下垂直发射导弹时潜艇是具备一定艇速的,相当于给弹体增加了侧向横流,其影响在弹体出筒阶段尤为显著,带来发射安全性和弹体结构载荷相关的诸多问题。为获得在时间和空间维度上置信度更高的导弹出筒载荷特性,并采用较少的假设,首次提出并建立了考虑适配器弹性约束和弹体三自由度的耦合求解流场和弹体运动的非定常数值模型。阐述了筒口气泡弹性对弹体载荷特性的影响,同时获得了出筒过程中的弹体运动、受载及适配器变形情况。仿真结果表明：由艇速产生的横流造成的振荡特性对导弹发射产生不利影响。结果可为同心筒水下垂直发射安全性评估和弹性结构设计提供研究方法。     

燃烧轻气炮点火对内弹道性能影响的仿真分析

为探索燃烧轻气炮点火对内弹道性能的影响,应用商业软件对其进行仿真分析,通过施加能量模拟点火源,采用计算流体力学方法对燃烧轻气炮内弹道气体流场进行数值模拟分析。计算结果表明:燃烧轻气炮点火源布置对弹底压力波动影响很大,在一定范围内合理增加点火源数量、点火能量和放电时间都可以减小弹底压力波动,但对弹丸初速影响不大。