某新型火箭发射台设计及试验研究

发布时间：2017-08-26 03:42

  本文关键词：某新型火箭发射台设计及试验研究

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【摘要】：发射台是运载火箭地面设备的重要组成部分,在火箭发射前准备及发射过程中,它垂直支承火箭,根据火箭控制系统的要求调整火箭的垂直度,配合瞄准设备完成火箭的瞄准及某些辅助性工作。今天我国航天事业迅猛发展,卫星、导弹和载人航天器等发射任务日渐频繁,使得发射台研制工作的意义越来越重要。本发射台的研制经历了论证阶段、方案阶段、初样阶段和试样阶段。在方案阶段,根据本产品任务书要求,对如何实现本产品的技术指标和功能查阅了国内外相关技术资料,论证了各种可实现的技术方案,对发射台应达到的主要技术指标和拟采取的主要技术措施进行了分析论证。在方案论证和原理性攻关的基础上开展了全面的工程设计工作。从结构设计到分析、计算与实现,从接口的讨论到协商确认,将最终确定的方案细化到设计报告中,最终体现到设计图纸中。本文从发射台研制的指标要求出发,对发射台台体、减速器、调平支腿和支承装置等重要组成部分,用PRO/E进行三维建模,并运用力学知识验证设计的合理性,然后将设计得到的三维模型导入到ANSYS中进行有限元分析,得到应力和应变的云图,重点对支承装置、调平螺旋支腿、减速器和调平支腿支撑体的设计进行了计算校核,具体到斜齿圆柱齿轮传动、蜗轮蜗杆传动的计算。根据ANSYS计算及重要部件计算结果可知发射台机械系统刚强度满足技术要求。最后对设计得到的原理样机进行了一系列必不可少的试验,主要有发射台调平试验、对接油缸功能试验、调平支腿淋雨试验、发射台载荷试验、箭体垂直定位试验和系统联调试验等。通过对试验结果的分析,对发现设计上的缺陷和技术上的不足予以改进,为下一轮工程样机的研制提供了保障。
【关键词】：火箭 发射台 力学计算 有限元分析 试验
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V553.11
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 概述12-13
• 1.2 国内外相关领域的研究现状13-17
• 1.2.1 国外火箭发射台的研究现状13-16
• 1.2.2 国内火箭发射台的研究现状16-17
• 1.3 课题背景及意义17
• 1.4 本章小结17-18
• 第二章 发射台的设计18-46
• 2.1 概述18-22
• 2.2 功能组成及原理框图22-32
• 2.2.1 总体布置22-24
• 2.2.2 台体设计24-25
• 2.2.3 减速器25-26
• 2.2.4 调平支腿26-27
• 2.2.5 支承装置27-28
• 2.2.6 起飞触点压板支架28-29
• 2.2.7 时统触点支架29-30
• 2.2.8 操作平台30-31
• 2.2.9 电液控制系统31
• 2.2.10 电气控制系统31
• 2.2.11 液压控制系统31-32
• 2.2.12 发射台载运方案32
• 2.3 设计要求符合情况32-34
• 2.3.1 主要技术指标情况32-33
• 2.3.2 主要技术指标分析33-34
• 2.4 接口的协调性34-39
• 2.4.1 地基的接口协调性34-35
• 2.4.2 发射台与火箭的接口协调性35-36
• 2.4.3 支承装置与火箭一级尾段支承的协调性36-37
• 2.4.4 起飞触点支架与箭上触点的协调性37
• 2.4.5 时统触点支架与箭上触点的协调性37-38
• 2.4.6 脱拔插头（电气）及防雷插座牵制装置的协调性38
• 2.4.7 插拔连接器安装座协调性38-39
• 2.5 原材料使用情况39
• 2.6 关键件、重要件特性分析39-40
• 2.7 产品保证40-43
• 2.7.1 可靠性设计与分析40-41
• 2.7.2 安全性设计与分析41
• 2.7.3 维修性设计与分析41
• 2.7.4 标准化执行情况41-43
• 2.7.5 设计的工艺可行性43
• 2.8 经济性分析43
• 2.9 燃气流防护43-44
• 2.10 风险分析及控制措施44-45
• 2.11 本章小结45-46
• 第三章 基于Ansys的火箭发射台的仿真计算46-74
• 3.1 概述46
• 3.2 符号说明46-47
• 3.3 计算内容47-73
• 3.3.1 计算载荷47-49
• 3.3.2 台体的计算49-50
• 3.3.3 支承装置的计算50-52
• 3.3.4 调平螺旋支腿的设计计算52-59
• 3.3.5 减速器的计算59-71
• 3.3.6 调平支腿支撑体的计算71-73
• 3.4 本章小结73-74
• 第四章 试验情况74-95
• 4.1 概述74
• 4.2 某厂一内试验情况74-81
• 4.2.1 对接油缸、液压马达高低温试验74-75
• 4.2.2 起吊与称重试验75
• 4.2.3 对接油缸功能试验75-76
• 4.2.4 发射台调平试验76-77
• 4.2.5 调平支腿淋雨试验77
• 4.2.6 发射台静载试验77-80
• 4.2.7 垂直定位试验80-81
• 4.3 某厂二内试验情况81-83
• 4.3.1 发射台调平试验81-82
• 4.3.2 对接油缸功能试验82
• 4.3.3 垂直定位试验82-83
• 4.4 结构部分改制验证情况83-88
• 4.4.1 发射台支承装置改制验证情况83-84
• 4.4.2 起飞触点支架改制验证情况84-85
• 4.4.3 时统触点支架改制验证情况85-86
• 4.4.4 脱拔及防雷牵制装置改制验证情况86-87
• 4.4.5 拉线传感器安装位置及支架改制验证情况87-88
• 4.5 发射台单机试验数据分析88-93
• 4.5.1 发射台最大水平调整适应能力试验90-92
• 4.5.2 发射台满载电动点动试验时支腿动作不同步参数摸底试验92-93
• 4.6 本章小结93-95
• 第五章 总结与展望95-97
• 5.1 全文总结95-96
• 5.2 展望96-97
• 参考文献97-100
• 致谢100-101
• 攻读学位期间的研究成果101

【参考文献】

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本文编号：739454