推力矢量燃气舵在空空导弹上的应用研究

从气动角度,依据研究模型,运用典型条件,使用定性定量的方法对推力矢量燃气舵对导弹大攻角转弯和控制特性产生的影响进行了分析研究,指出推力矢量燃气舵控制对导弹的转弯速率贡献很大,燃气舵对超大攻角下的纵向控制和滚转控制等性能起着重要或决定性作用,以及在不同飞行条件和攻角下燃气舵对操纵力矩系数的贡献。根据对滚转控制的分析,指出了空空导弹选用燃气舵进行推力矢量控制的重要因素,及燃气舵对导弹性能带来的其他影响。     

推力矢量发动机射流流场的数值分析

文中针对推力矢量发动机燃气流场的流动问题，运用数值分析的方法进行了研究。确定了该类问题的数学一物理方程，对几何建模、网格生成、边界条件等问题进行了详尽的描述，给出了适合的计算模型。针对两种燃烧室条件和不同的舵片尺寸，对发动机和燃气舵的组合模型进行了计算。计算结果揭示了包含燃气舵的推力矢量发动机的流动状况，表明文中创建的计算模型是切实可行的。研究的结论可以为推力矢量发动机及燃气舵的结构设计提供直接的参考。     

推力矢量燃气舵特性的机理分析

为了研究燃气舵气动特性的形成机理,采用N-S方程模拟了推力矢量燃气舵表面压力分布,得到了不同舵偏角下燃气舵周围压力的变化曲线,分析了燃气舵表面不同位置压力的大小.结果表明,舵偏角的变化对燃气舵背风面的压力影响不大;随着舵偏角的增大,燃气舵迎风面的压力变化很大;在升力贡献方面,靠近根部区域大于梢部,最大厚度处上游区域大于下游.     

固体火箭发动机燃气舵推力损失的数值分析与测试

燃气舵是实现推力矢量控制(TVC)的一种方式,但在固体火箭发动机(SRM)尾流工作中的燃气舵不可避免的造成一定程度的推力损失,导致发动机性能下降和导弹射程减小.受发动机推力个体差异和量值小限制,给准确测试和评估推力损失数据带来困难.通过数值仿真方法,五分量天平和六分力测力试验,建立了一套相对实用的测试和分析方法,得到了较为精确的推力损失数据,为燃气舵和导弹总体设计提供了依据.     

关于弹道导弹和多级远载火箭发动机喷管产生的侧向力问题

本文在文献[1]、[2]试验研究的基础上,对喷管扩张段因非对称流动分离引起侧向力的机理和喷管扩张段带燃气舵引起侧向力的有关问题,进行了分析讨论,并对喷管侧向力的预示方法提出了建议。可供弹道导弹和多级运载火箭设计阶段,设计燃气舵和液体注入式推力向量控制的执行机构元件分析使用。     

固体发动机导弹燃气舵的研究

燃气舵装置是导弹推力向量控制的技术方案之一。这种舵一般安装在喷管后面并伸入喷气流中,当导弹起飞后,它随同控制系统控制导弹的飞行方向,它的优点是简单可靠。一、燃气舵的使用要求和工作环境燃气舵作为导弹推力向量控制装置,只要满足以下要求便是可取的。     

“战斧”助推发动机及其燃气舵推力矢量控制系统的水下鉴定试验

本文详细叙述了“战斧”助推发动机及其燃气舵推力矢量控制系统的水下鉴定试验,发表和评述了“战斧”助推发动机的水下静态点火试验和“战斧”巡航导弹的真实鱼雷管发射试验的结果。评述中还详细说明了有关的设计要求,并描述了“战斧”助推发动机及其燃气舵推力矢量控制系统的结构。概括了地面和水下试验用的静态试验设备的重要特征。讨论了弹道和推力矢量控制性能的试验结果。     

空空导弹推力矢量控制系统

论述了推力矢量控制技术是提高空空导弹性能的核心技术,介绍了常用的三类推力矢量装置,着重讨论了燃气舵式和扰流片式推矢装置的特点、设计方法、性能及其优缺点.在此基础上,研究了适用于气动力/推力矢量复合控制的变结构控制系统及其开关函数的切换条件和飞行控制系统框图.最后综述了推力矢量装置在第四代空空导弹上的应用情况.     

空空导弹推力矢量控制系统

论述了推力矢量控制技术是提高空空导弹性能的核心技术,介绍了常用的三类推力矢量装置,着重讨论了燃气舵式和扰流片式推矢装置的特点、设计方法、性能及其优缺点.在此基础上,研究了适用于气动力/推力矢量复合控制的变结构控制系统及其开关函数的切换条件和飞行控制系统框图.最后综述了推力矢量装置在第四代空空导弹上的应用情况.     

发动机燃气舵气动特性研究

采用仿真方法对某种矩形燃气舵推力矢量装置的气动特性进行研究,得到不同舵片配置、不同舵偏角下多种工况流场仿真结果。分析表明,该燃气舵在0°～20°舵偏角范围内,产生的垂直控制力、水平控制力均随舵偏角的增大而增大,垂直控制力与舵偏角具有较高的单调线性度,水平控制力随着舵偏角的增大,变化梯度呈逐渐增大的趋势。     

钨渗铜燃气舵的研制

本文介绍了美国制造钨渗铜燃气舵的具体情况。由于研究出制舵的新技术,将钨粉压制到接近舵的实际形状,然后在生坯状态下进行机加工,从而降低了舵的成本。该舵用于垂直发射的反潜导弹的推力矢量控制装置上。     

超声速导弹燃气舵系统设计研究

以超声速导弹为对象,初步研究了燃气舵系统的设计.分析了燃气舵的气动布局以及在喷管上的安装位置对舵面效率的影响.在此基础上,结合助推器的性能参数,借助工程方法,对燃气舵的气动外形进行了设计.     

超声速导弹燃气舵系统设计研究

以超声速导弹为对象,初步研究了燃气舵系统的设计．分析了燃气舵的气动布局以及在喷管上的安装位置对舵面效率的影响．在此基础上,结合助推器的性能参数,借助工程方法,对燃气舵的气动外形进行了设计．     

钨渗銅在固体火箭发动机燃气舵上的应用

根据国外有关资料报导,美国的“捕鲸叉”和“反潜艇”(Anti—Suqmarine)固体火箭垂直发射方案使用燃气舵作为推力向量控制技术。这种燃气舵能经受火箭喷出的高温、高速燃气流和粒子流的严重冲刷,燃气舵的材料采用粉末冶金烧结的钨渗铜。这种燃气舵是由两种元素材料组成的结构,它以多孔性材料钨为骨     

燃气舵的气动设计

本文介绍了燃气舵的气动设计方法,包括燃气舵气动设计的内容和要求,舵面设计的依据、舵面安装位置的确定、舵面参数的选择、舵面转轴位置的确定以及舵面气动特性的估算和试验。文中根据实践经验提出的燃气舵气动设计原则和参数选择范围,可直接应用于各种战术导弹燃气舵的气动设计。     

自旋弹片式燃气舵遥控指令形成方法

本文分析了自旋弹片式燃气舵相对于弹体坐标系指令的形成原理,给出了指令形成装置,并用布尔代数解出了指令大小和弹偏离目标线误差的关系。     

燃气舵气动特性的机理分析

运用工程算法对燃气舵的气动外形进行设计,借助数值模拟方法并采用结构网格和边界层处理技术对已设计的燃气舵进行了单舵片的三维纯气相、无粘、层流绕流情况进行仿真。得到了燃气舵在不同舵偏角下的绕流情况和特点,模拟了燃气舵表面的压力分布,绘制了舵片在不同舵偏角下受到的阻力与升力随时间的变化曲线,给出了压心位置与铰链力矩的变化情况,并对计算结果进行分析。     

双旋弹道修正弹弹体非对称载荷的数值研究

固定鸭舵双旋弹道修正弹的弹体受到鸭舵非对称尾流的影响,其载荷具有非对称特性。为了研究该非对称特性,通过计算流体力学(CFD)仿真和风洞实验的结果对比验证CFD方法的有效性。对0°舵偏、2°舵偏、4°舵偏的双旋弹道修正弹模型在多马赫数、多攻角下进行CFD仿真,并通过绘制鸭舵尾流的流线图和弹体压力系数云图对流场进行定性分析,通过对比弹体截面压力系数和弹体法向力、侧向力系数对弹体受力的非对称性进行定量分析。结果表明： 0°舵偏模型的弹体压力系数呈面对称,2°舵偏模型、4°舵偏模型弹体压力系数呈非对称;在给定马赫数下,3种模型弹体法向力系数随攻角变化的曲线高度重合; 0°舵偏模型的弹体侧向力系数在0附近,2°舵偏模型、4°舵偏 模型的弹体侧向力随攻角近似线性变化,随马赫数先增大、后减小;给定攻角时,4°舵偏模型对应曲线峰值约为2°舵偏模型的2倍。     

多面体网格在推力矢量燃气舵气动特性计算中的应用

为考察多面体网格在燃气舵气动特性计算中的有效性,将多面体网格技术应用于推力矢量燃气舵的流场仿真计算中。计算了由多面体网格建立多个三维模型的气动特性,包括燃气舵单舵在不同舵偏角下的气动特性,以及4片舵片同时存在时的气动特性。将由多面体网格计算得到的气动数据与四面体网格计算得到的气动数据进行对比,结果表明,虽然由四面体网格转换得到的多面体网格对燃气舵周围的激波捕捉能力略逊色于四面体网格,但却能够大幅度减少网格数量,能用更少的网格数量、更少的计算机内存和更短的计算时长得到几近相同精度的计算结果。     

燃气舵装置性能参数测试和分析

燃气舵装置性能参数的准确获得对导弹飞行控制性能设计非常重要。论述了燃气舵装置需要测试的性能参数、卧式六分力测试系统和燃气舵五分量天平测力系统的测试原理,介绍了两系统测试燃气舵性能参数的实现方法,分析了两系统影响测试精度的因素和优缺点,通过试验数据比较,指出了适合测试燃气舵各性能参数的试验方法。文中总结的测试和分析方法是合理、可行的。