激波开盖中后盖开盖压力对前盖压力的影响研究

当导弹发射箱前、后盖均采用易碎盖,且前盖依靠激波开盖时,后盖的开盖压力对前盖的开启起到关键性的作用。为研究后盖开盖压力对前盖开盖压力的影响,对箱内激波流场进行了大量的数值计算,着重分析了后盖开盖压力对箱内激波的传播、激波对前盖作用压力的影响规律。计算结果表明,随着后盖开盖压力的增大,箱内的激波强度增大,传播速度增加,激波作用在前盖上的压力增大。前盖开盖压力的设计应依据后盖开盖压力进行,以保证前盖的可靠开启。分析得出的结论对发射箱前后易碎盖的设计具有一定的指导作用。     

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.     

贮运发射箱易碎易裂盖自动开盖研究

为研究导弹发射时格栅式贮运发射箱易碎易裂盖自动开盖技术,文中建立了导弹和贮运发射箱二维模型,并求解非定常、雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程组和RNG k-ε湍流模型方程.结果表明:在格栅干扰下,燃气射流在冲破后盖过程中产生了更加强烈的扰动波;扰动波以超音速向前流动,并在前盖产生压力峰;扰动波速度和前盖压力峰值均与其强度正相关.仿真结果和试验相符,表明格栅式贮运发射箱自动开盖技术具有工程应用价值.     

发射筒易碎前盖开盖过程的流体与固体耦合仿真方法

发射筒易碎前盖的压力波开盖过程是一个典型的流体与固体耦合问题。为研究易碎前盖的开启仿真过程，对易碎盖聚氨酯复合材料分别做了静态拉压实验、动态拉压实验，并利用用户子程序VUSDFLD对混凝土塑性损伤（CDP）本构模型进行扩展开发，用以描述易碎盖材料的承载和破裂状况；基于计算流体力学（CFD）的发射筒内流场仿真，对欧拉方法的同工况模型进行仿真校验，并借助耦合的欧拉-拉格朗日（CEL）算法对易碎前盖的开启过程进行仿真。结果表明：所开发的含单元失效的CDP本构模型能较好地吻合材料实验和产品实验情况；CFD与CEL算法相结合的仿真方法能有效解决压力波开盖这类流体与固体耦合问题，且具有较高精度。     

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.     

导弹发射筒易碎穿通盖

过去,导弹发射箱盖通常用机械打开盖或爆破盖。机械打开盖在导弹发射前要用液压系统把它打开,这不但加重了发射箱的重量,而且操作耽误时间。爆破盖比机械打开盖操作迅速,但是重新装弹的维修比较复杂。进而发明了简单易碎盖,在导弹发射时可将它冲破。国外在研制这种盖子上做了不少努力,但遗感的是,一般都不能做到满意的密封,且对外部燃气流的攻击又缺乏忍耐力,再有,这种盖子在压差下很易破裂,因此到目前为止出现的这种     

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。     

某型发射筒前盖烧损的故障分析

采用有限元方法建立了发射状态下导弹贮运发射筒前开盖机构的动力学模型,通过该模型仿真出故障现象--模型的结构失效方式,与飞行试验相符,通过分析燃气流对发射筒前盖的烧蚀和燃气流对发射筒前盖机构的冲击,提出发射筒前开盖机构烧损的原因和结构改进的建议.     

贮运发射箱内燃气射流的非定常冲击波流场数值模拟

文中对贮运发射箱内燃气射流产生的初始冲击波流场进行了非定常数值模拟.通过分析发射箱壁面上各个测点上的压力变化曲线,了解了冲击波在发射箱内的传播过程.通过对前端盖附近处浏点压力的分析,得到了有时可以利用冲击波的超压峰值来完成发射箱开盖动作的结论.在数值计算的过程中,采用标准k-ε(二方程模型,压力项采用二阶差分格式.计算所得到的结论对工程中贮运发射箱开盖过程的设计具有一定的指导作用.     

导弹箱盖冲击波清除装置

箱式发射的导弹一般把导弹贮存在圆筒或箱子中,该箱既是导弹的贮存和运输容器,又是导弹的发射箱,因此通常把它叫做贮运发射箱。发射箱的两端有可开式箱盖。在导弹贮存和运输期间,发射箱被箱盖严格密封,能防止外部的潮气或有害物质进入当中损坏导弹。在导弹进行发射时,箱盖会立即打开,让导弹从箱内发射出去。箱盖的打开通常用机械的方法或者是易碎盖。机械的方法虽然发射导弹安全,但结构复杂,不适合发射箱束连续发射导弹     

易碎盖开启过程流场计算与分析

发射装置中采用的易碎盖开启方式涉及复杂的流动现象.针对发射箱后盖达到开启条件后边界条件的变化对流动计算带来的困难,采用动网格技术模拟后盖脱落运动过程,并利用分区边界的类型变化模拟后盖破裂过程,对易碎盖开启过程发射箱内的流场变化情况进行了研究.通过对比后盖达到开启条件后边界的不同处理方式所对应的流场情况,认识到达到开启条件时后盖运动和破碎过程对发射箱内燃气扰动波的产生和传递有重要影响.     

耦合尾喷管堵盖运动的发射箱内流场研究

利用初始冲击波超压完成前后盖开启过程的贮运发射箱已得到广泛应用。为研究含尾喷管堵盖的冲击波超压形成过程及对后易碎盖的作用效果,应用有限元方法并结合动网格技术建立了导弹点火后堵盖的运动模型,并通过实验方法对仿真结果进行了验证。结合计算结果可清晰地看到尾焰流场的形成过程,并得到了冲击波超压在后易碎盖表面的随时间变化曲线。研究表明：受堵盖的影响,冲击波超压首先形成并冲击后易碎盖,燃气由堵盖的边缘向中心汇聚形成主流,在对后易碎盖的冲击时间和作用位置上与冲击波作用有明显的不同;后易碎盖主要受到冲击波超压作用实现碎裂变形,在堵盖运动的投影区域首先达到最大受力,瞬时峰值达5×10⁵ Pa.     

发射箱易碎后盖开启过程的数值计算

易碎盖技术在箱式或筒式发射中具有明显的优势,其开启过程涉及冲击波传播及射流运动等复杂的物理现象。利用动网格技术,以固体火箭发动机为研究对象,研究了易碎后盖开启过程,得到了后盖开启过程中流场压强和温度分布,并对开盖过程中燃气射流流场情况进行了分析。结果表明：冲击波在发动机射流径向一定范围内有较高的超压峰值,会对发射装置和周边设备产生破坏作用;后盖运动对燃气射流流动产生了影响,表现为燃气射流随着后盖向下运动而向下方传播的同时,由于受到后盖的阻挡发生反射回流现象;运动过程燃气流冲击作用逐渐变小,除核心区外后盖上的温度和压强也逐渐变小;后盖运动的仿真实验结果与实际试验数据一致,获得了较好相似性。     

双脉冲发动机Ⅱ脉冲点火瞬态工作特性研究

针对双脉冲发动机Ⅱ脉冲点火过程,基于Fluent流场仿真软件平台,建立了数学物理仿真模型,并编写了用户自定义函数(UDF)模拟动态点火具质量流率边界及装药燃烧加质过程。研究了隔层破开前、破开后及稳定建压3个阶段的流场瞬态特性,分析了隔层破开对内流场的影响。研究结果表明:点火初期,装药内孔压力传播速率较外孔快; 隔层破开前,燃气聚集并反向传播导致尾部压力上升速率反超头部; 破开后,燃气压缩低压气体产生压力冲击波,内流场剧烈振荡,对燃烧室不同位置造成一定影响,距级间孔越近,影响越大,反之则越小。     

导弹储运箱箱盖系统燃气流场及多体动力学研究

文中针对某型导弹储运箱的箱盖系统建立了流场模型,对导弹意外点火情况下的燃气射流流场进行数值模拟,建立了多体动力学模型,重点对导弹意外点火情况下箱盖的打开进行了分析研究,得到了导弹意外点火后箱盖可以迅速被动打开,为导弹提供运动通道的结论;并对其开盖、闭盖过程进行了动力学仿真,验证了箱盖系统设计的合理性.     

某导弹贮运发射筒前开盖机构的故障复现及结构改进

采用有限元方法建立了发射状态下导弹贮运发射筒前开盖机构的动力学模型；借助接口编辑，模型可根据导弹及盖体姿态自动计算盖体上的压力分布，并实现此分布作用的加载；计算模型的结构失效方式与飞行试验相符；分析得出了机构的承载规律，提出了相应的修改建议，并对改进结构进行了仿真验证。     

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。     

自排导热发射时燃气对导弹的载荷特性研究

利用动网格技术对导弹从点火到出箱整个发射过程的非定常流场进行了仿真,重点分析了导弹发射时弹体受到的温度和压力载荷特性。计算结果表明,燃气流对导弹的载荷主要呈现三个特征:导弹点火后燃气对弹体有一个瞬间温度和压力冲击;导弹出箱后,由于箱内燃气流的溢出和箱口结构对燃气流的阻挡作用,高温燃气冲击导弹,使得导弹受到第二个温度冲击;在点火后约0.3~0.4 s,由于核心段冲击到箱壁形成反射,箱内燃气流场出现较大的波动现象。     

导轨式机载导弹发射动力学模型及影响因素分析研究

针对导轨式机载导弹发射过程的特点,建立了包含发射倾角、滑轨长度、发动机推力偏心和随机风扰动等因素的动力学数学模型,并对其影响规律进行了分析;基于仿真计算,获得了在不同随机干扰因素下导弹的离轨运动规律和离轨参数。仿真结果对机载导弹导轨式发射系统设计提供工程计算的理论依据。     

某导弹发射箱箱盖开盖角度优化研究

采用求解三维、非定常、雷诺平均的N-S方程的方法,对某车载导弹发射过程中的燃气流场进行了非定常数值模拟。紊流模型采用标准的k-ε二方程模型,计算方法为有限体积法,计算网格为结构化网格。在此基础上研究了箱盖受力与开盖角度之间的关系,给出了最优开盖角度。