水压式垂直发射装置内弹道建模与分析

为研究水压式潜载垂直发射装置的发射过程,本文建立了一类弹射装置的内弹道数学模型.将环境水介质考虑为弱可压缩流体,基于准一维流动假设和平板间隙流动的动量方程,提出了一种求解瞬态环形缝隙流动的方法,并在此基础上结合弹体动力学、运动学关系,建立了垂直弹射装置的准一维内弹道模型.弹道模型的计算结果与计算流体力学仿真结果相比,具...     

机动发射的弹道导弹飞行诸元的快速计算

基于解析预报与数值寻优相结合的方法,本文研究机动发射的弹道导弹飞行诸元快速设计问题.首先,利用线性回归方法建立了导弹诸参数与发射信息之间的多项式拟合关系式,利用该式可以得到飞行方案诸参数迭代初值;然后,以弹道落点纵向偏差、横向偏差及弹道顶点高度偏差平方和极小为指标函数,采用Levenberg-Marquardt方法搜索诸参数精确解;最后,以民兵III弹道导弹为例,对所提方法进行了仿真验证,研究结果表明,该方法计算量少,适合已定参数的导弹大范围机动发射的快速计算,且在落点精度要求不高的情况下,可以用解析表达式的解作为弹道飞行方案诸元的值,对目标进行打击.     

富氧燃气发生器三维燃烧流场的数值模拟

以闲式循环高压补燃液氧／煤油液体火箭发动机的燃气发生器为研究对象，采用了SIMPLEC方法和非结构性网格技术对其燃烧室进行了三维燃烧流场的稳态数值模拟，其中湍流采用RNG κ-ε模型，喷雾模型考虑液滴的升温、蒸发、沸腾等过程，两相流采用拉格朗日随机轨道模型，化学反应模型采用有限反应速率模型与漩涡耗散模型的混合模型。数值计算得到的燃气温度场与试验测试数据进行比较，基本相符。利用计算结果对发生器的结构设计进行了讨论，证明了这类燃气发生器采用液氧二次喷注及结构上设置绕流环是必要的。数值模拟为工程研制提供了理论依据。     

子母催泪弹发射机理仿真分析

子母催泪弹以发烟迅速、多点投放、终点效应多源化等诸多优点,成为新型防暴弹的重要研究方向.但由于小型子母催泪弹发射机理复杂,目前还没有建立较成熟的理论体系.本文针对小型子母式催泪弹,采用经典弹道理论建立了高低压室发射方式的内外弹道数学模型.从理论上对子母催泪弹的弹体结构设计和装药设计的合理性进行了仿真计算,仿真结果和实验数据较吻合,可以说明对子母催泪弹建立的这种分析方法是合理的、有效的.     

筒口气幕环境的导弹出筒过程受力影响

为研究在发射筒口加载气幕保护装置后所生成的气幕环境对导弹发射过程中的受力影响,基于气幕环境及动量、动量矩定理建立了导弹水下垂直发射出筒过程动力学模型并开展了仿真计算,分析了2、3 m/s 2种航速在有无气幕保护时对弹体发射出筒受力影响.结果表明:有无气幕2种工况下,随着航速的增加,指定截面的导弹出筒载荷明显增大,有无气幕2种工况弹体出筒均伴随着较大的振荡过程,气幕对出筒过程力学环境改善作用明显,尤其对于航速2 m/s工况下弹体受力大约降低了50%.研究结果可以应用于相关系统方案设计论证、弹体运动及发射安全性评估.     

高层建筑气动消防炮结构研究与动力学分析

为了解决高层建筑消防问题,提出了采用气动发射灭火弹方式的高层建筑消防炮方案.研究探讨了气动发射式高层建筑消防炮的工作机理,对消防炮的发射机构进行了详细的研究设计.研究中采用了伴随管式发射方式,解决了高压空气发射击发时需要瞬态达到膛内发射全压的难题.利用有限元方法对伴随管强度及撞击过程进行了分析,对击发和发射过程进行了运...     

燃气蒸汽式弹射的改进模型与仿真

弹射是导弹发射技术中一种先进技术,其模型的研究对提高导弹发射能力有着重要意义。本文针对导弹燃气蒸汽式弹射发射过程提出了一个改进的数学模型。从模型整体上考虑,建立了改进的能量方程,同时对水室中燃气蒸汽生成模型作了初步探讨。改进模型在VC++6.0上作了计算仿真,算例结果与实际数据基本一致。     

基于重接原理的三级电磁发射系统

为了揭示多级重接式电磁发射发射体的运动特性及规律,设计建立了用于实验研究的小型三级重接式电磁发射系统并进行仿真分析.介绍了重接式电磁发射的工作原理及运动模型,设计建立了用于实验研究的小型三级重接式电磁发射系统.整个系统包括3个相同的子系统和一个集中控制系统.在对实验模型数据实测并拟合的基础上,确定运动模型所需电感梯度和放电回路电参数,最终建立了发射体运动的数值仿真模型.对数值仿真模型包含的电路和运动方程采用四阶Runge-Kutta法进行数值求解,得到了三级发射的运动特性仿真结果.结果表明,当发射体速度不高时,加速过程完成于在电容器组向线圈放电起始很短的时间和距离内;加速的效果取决于适当的发射体初始位置;发射体终速度和发射整体效率都随电容器组存储能量的增加而增大;多级发射中后级效率高于前级,整体效率也随着发射级数的增加而增高.     

电子枪新型阴极的设计

轰击式LaB6阴极是一种电子枪的新型阴极，它不仅具有良好的电子光学系统结构，而且电子发射能力强大，对大功率电子枪的研制和开发有着重要意义．论述了新型轰击式LaB6阴极的工作原理、研究的意义、阴极材料的选择，并完成了轰击式阴极的设计和计算，设计完成了轰击式LaB6阴极的实验装置，通过实验得到，该轰击式LaB6阴极在阴极温度为l843K时具有最大发射电流450mA，其发射电流密度为3．58A／cm2．列举了典型试验数据并进行分析，得到所选用的LaB6的发射常数A为2l.33，逸出功Φa为2．6eV，这与理论值非常接近，证明了试验的准确性和可靠性，该试验结果为大功率电子枪的开发研究、为大功率电子束焊接设备研制奠定了基础．     

低冲击火工解锁螺栓的内弹道特性分析

为适应高速导弹级间分离系统的需要,设计了一种楔块式火工解锁螺栓,建立了其作用过程的内弹道模型并进行了仿真计算;通过试验测试了这种连接分离机构腔内燃气压力-时间曲线、分离体内筒的位移-时间曲线以及其他性能参数,得到了其分离时间为14.60 ms,分离冲量为1.667 N.s,冲击加速度为3 932g,最大拉伸承载力为21.1 kN.试验结果与内弹道模型仿真结果和试验结果基本一致,均可反映楔块式火工解锁螺栓的分离运动特性.