小型战术导弹提拉杆垂直弹射内弹道性能研究及发射动力学仿真

发布时间：2020-08-12 22:50

【摘要】：垂直弹射技术作为导弹发射的方式之一,近年来在国际间受到越来越多的重视。本文以某型导弹的垂直冷弹射,即燃气式提拉杆冷弹射为研究对象,为了获得较优的内弹道性能,研究其发射动力学特性,对其进行了内弹道性能分析和流场数值模拟计算,并对导弹发射过程的动力学动态响应进行研究。由于研究内容的敏感性,本文侧重于内弹道与动力学方面的研究,对结构设计部分仅做简单介绍。首先,根据该型导弹的发射输入输出要求,利用零维内弹道的基本假设对其进行初步设计,列出弹射器低压室内弹道方程组并对其数值求解,获得弹射器的内弹道参数,以此作为结构设计的依据。根据零维内弹道的初步设计结果求解的内弹道性能参数,对垂直冷弹射装置进行设计,利用Pro/Engineer建立了其简化的三维装配模型。针对弹射器的功能特点,对其进行三维流场数值模拟计算。通过计算流体力学方法建立弹射器内弹道流场模型,以数值计算方法模拟内弹道过程并获得其内弹道参数。由垂直冷弹射装置的结构特点,考虑了提拉杆的柔性变形,采用有限元法生成柔性提拉杆,在ADAMS中建立垂直冷弹射装置的刚柔耦合动力学模型。以流场计算得到的推力曲线作为输入条件,考虑了适配器分离对导弹出筒姿态的影响,利用刚柔耦合模型进行导弹发射过程的动力学仿真分析,得到导弹出筒的动力学参数和出筒姿态。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ76
【图文】：

矢量图,连体,刚体,矢量

各个刚体之间通过一些约束关系来限制彼关系的数学解析式即是约束方程。件将这些约束关系分成常用的基本约束和铰驱动本质上是铰约束的一种，只是这种约束。方法有总体法和局部法两种，总体法虽然建验和能力，不利于程序化；局部法从每个铰的约束方程，再整合成系统的约束方程，需会遗漏约束方程且同类铰的约束方程具有共述约束关系的约束方程都可以由几个基本式即为基本约束方程。ADAMS 软件中运动约束都能由共点约束、垂直约束、平行约束

曲线,压强,低压室,活塞缸

图 3-1 高压室不同环境下的压强曲线道性能初始高度 0.1m 下低压室的平均压强和活塞缸03s 时达到最大压强为 11.55MPa，活塞缸在同时缸运动行程在 0.077s 时刻结束，此时低压室压7m/s2。

加速度曲线,低压室,活塞缸,加速度

图 3-2 0.1m 低压室平均压强（高温）图 3-3 0.1m 活塞缸加速度（高温）（2）初始高度 0.12m图 3-4 和图 3-5 为初始高度 0.12m 下低压室的平均压强和活塞缸加速度曲线。初始高度 0.12m 时，低压室在 0.033s 时刻上升到最大压强 11.02MPa，同一时刻，活塞缸加速达到最大加速度 499.23 m/s2；在 0.078s 时刻活塞缸运动结束，此时的压强为5.67MPa，活塞缸的加速度为 254.3 m/s2。

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