新型舰载同心筒发射过程流场研究

采用同心筒垂直发射装置,内外筒要保证足够的间隙尺寸用来排导燃气,目前舰载发射均采用通垂方式,势必使得内筒尺寸较小,从而导弹的直径也就较小,不利于发挥弹道导弹的优势.在此基础上提出将传统的外筒设计为一方形结构,在与相同尺寸的通垂架相连接的前提下,增加了内外筒之间燃气排导空间,降低发射过程中导弹表面的温度.计算中使用三维动...     

导弹发射系统的内弹道学

在研制新式箱式发射系统时,炽热火箭燃气流的排导是个特别重要的问题。为此需要特殊的材料保护发射装置和舰艇免受火箭发动机燃气流的损坏。由于从导弹发动机中排出大量的高温燃气,还由于燃气流在舰艇内必须得到安全的排导,所以在设计“标准导弹”垂直发射系统(VLS)时要求是特别苛刻的。在分析流过新式导弹发射系统的内部燃气流时,由于许多复杂的因素强烈影响着瞬变内弹道特性,因此在瞬变内弹道特性方面是一个棘手的问题。例如,该系统内运动的压力波对结构设计的机械强度有影响。紊流对流传热将燃气流的热量传给了导弹发射系统,因此在装运箱和发射装置内表面的结构设计上要求使用防热材料。当火箭燃气流流过该系统时,气流内部将发生复杂不良的化学反应,以致引起化学组成的变化,因此各个点上的物质性质将不同。     

湿式独立自排导垂直发射技术研究

湿式独立自排导垂直发射技术在发射过程中可能会存在发射筒内压力过高的问题,就不同结构参数的湿式独立自排导垂直发射装置进行数值计算,并采用动网格对内外筒间距为17 mm及单筒发射的导弹发射过程进行数值研究和分析.计算中考虑水的汽化效应,采用Mixture两相流计算模型求解气液两相流场,网格更新方法采用域动分层法.结果表明,...     

导弹水下发射系统

本发明所涉及的是关于水下发射导弹的密封式发射装置。该发射简的尾部由能够承受燃气流热负荷和压力负荷的底板封闭。对发射筒的前端出口也进行了研究,以便使燃气通过导引部从发射筒口先于导弹排出。在常见的战术导弹或弹道式导弹发射进程中,最初都是依靠导弹自身所带的助推器或者像发射炮弹那样,靠自身所带推进剂推动导     

箱式垂直发射装置燃气流排导

阐述了燃气流合理排导的必要性．分析和比较了燃气流内导流和外导流．论述了燃气流内导流的优越性和外导流的后限性．表述了箱式垂直发射装置燃气流排导的发展方向．     

基于正交试验法的同心筒导流锥设计

同心筒发射装置(Concentric Canister Launcher,CCL)是一种新型舰载导弹垂直发射系统,导流锥是同心筒发射装置中重要的组成部分,用于发射过程中对燃气流进行导流。基于正交试验方法,对影响导流锥底部压力的高度、角度、底部半径进行优化设计,按照设计参数生产加工导流锥产品,在同心筒发射试验过程中对其进行底部压力值测量。结果表明压力值满足设计要求。     

国外飞航导弹舰面垂直发射关键技术研究

分析和探讨了飞航导弹舰面垂直发射的几个关键技术,包括垂直发射转弯技术、燃气排导技术、冷发射技术、通用化和模块化设计技术,对舰面垂直发射技术设计提供一些研究方向.     

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。     

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。     

导弹热发射方式增推效能研究

为研究导弹热发射增推效能,设计了3种不同方式的排导空间。建立导弹热发射过程的控制方程和导弹全区域结构化网格模型,使用计算流体力学方法进行仿真,分别采用2阶迎风格式和全隐式方法进行空间离散和时间离散;计算了3种不同排导空间条件下导弹的出筒过程、出筒速度,分析导弹发射时筒内气动特征和导弹在发射筒内运动时增推力随导弹位移的变化过程。数值计算结果与原理验证试验结果符合较好。对不同条件下导弹出筒速度的仿真计算结果表明,采用筒式热发射,可以通过改变排导空间的方法实现燃气能量的再利用,将筒内燃气的气动力转换为推动导弹运动的推力,形成额外的增推力,提升导弹筒内运动速度,降低导弹出筒消耗的能量。     

导弹垂直发射系统压力室结构完整性分析

为了准确预示压力室在发射状态下的结构完整性,对导弹垂直发射系统中的压力室进行结构完整性分析.介绍导弹垂直发射系统,利用数值计算的方法对导弹燃气射流流场进行仿真模拟,将得到的压强分布导入ANSYS结构分析软件得出计算结果,并从应力、应变、形变3个方面对压力室结构进行力学分析.仿真结果表明:压力室在承受8次发射工况后仍具有良好的结构完整性,压力室的应力和形变主要集中在导流板顶端.该仿真结果可为压力室寿命评估工作提供参考.     

水下航行体垂直发射尾部流场数值计算

采用Mixture多相流模型和动网格技术求解非定常RANS方程,对航行体水下垂直发射过程进行数值模拟,研究了尾部形状和尾空泡初始压力对航行体尾部流场、轴向速度等的影响.计算结果与试验结果吻合较好,结果表明尾部形状决定了航行体尾空泡的生成演化过程,进而影响航行体尾部压力和轴向运动速度;尾空泡初始压力越大,出筒后航行体轴向速度最大值越大,尾部压力振荡周期越长.     

基于虚拟样机技术的导弹垂直发射过程仿真

利用虚拟样机技术(VPT)建立了导弹垂直发射过程的动力学仿真模型。详细论述了垂直发射系统的组成、模型的简化和动力学仿真的研究方法。对不同工况下的发射过程进行动力学分析,获取了导弹发射阶段的弹道和姿态参数,分析了各部件的配合协调性和干涉情况,验证了导弹垂直发射的安全性。     

高压弹射装置内弹道二维模型及发射腔内流场特性分析

高压弹射装置中火药先燃烧积聚成高压气体,后瞬间打开,弹射弹丸攻击目标。为了掌握这一过程中发射腔内流场的复杂变化,建立了高压弹射装置内弹道二维气相模型,采用Runger-Kutta算法和MacCormark差分格式耦合方法进行数值模拟,并将计算所得的压力曲线与试验结果进行对比,验证了数值计算的可靠性。进一步根据计算得到发射腔内气体压力、速度等参量的分布情况,分析发射腔内的流场特性。结果表明,弹射关键阶段在弹丸启动的较短时间内,高压气体大小和分布是影响弹丸弹射效果的直接因素。     

火箭箱式发射中箱体应力应变测量与分析

火箭箱式发射时,燃气射流对箱体的影响是一个复杂的过程。采用试验方法研究发射过程箱体的动态变形情况,可以直观地了解发射过程对箱体的影响。文中介绍了一种箱体应变测量的方法,并根据测试得到的箱体应力应变曲线进行初步分析,对今后箱体的设计具有指导作用。     

潜射导弹尾部燃气后效建模及数值模拟

利用Rayleigh-Plesset方程,建立了等压球状尾泡模型,分析了尾泡的泡内压力变化.通过尾泡方程与导弹运动方程的联合求解,讨论了燃气泡对垂直发射潜射导弹弹道轨迹的影响.结果表明,导弹在出筒后,由于环境压力的变化,尾部压强有小幅波动,随着尾泡尺寸的减小,波动周期越来越短,与试验测量结果吻合较好.     

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/...     

机枪水下发射膛口燃气射流场分布特性的数值模拟

为了解机枪在水下发射环境中膛口燃气射流场的演化特性,建立了膛口燃气射流(含弹丸)在液体中扩展的两维两相流模型,借助Fluent软件,运用UDF和动网格技术,针对12.7 mm机枪在水中发射形成的膛口燃气射流场进行了数值模拟与分析。结果表明,在近水面发射条件下,燃气出膛口后,先迅速膨胀,形成一个射流膨胀区,温度与压力迅速降低。随后由于膛口燃气持续流入,受限于弹底边界和周围水的约束,形成一个压缩区,燃气温度与压力又快速上升。在弹丸出膛后0.12 ms,已经能清晰地观察到马赫盘结构,且马赫盘距膛口的位移随时间变化特性满足指数上升规律; 在10 m水深发射环境下,膨胀区的扩展受限于更大的水压,使膨胀区下游与气液界面附近的温度峰值与压力峰值偏大,且峰值所处位置向膛口方向移动; 马赫盘距膛口位移随时间变化较小。