提拉活塞式导弹水下发射动力学建模与仿真
发布时间：2021-02-06 16:25
潜射武器具备发射平台隐蔽、机动性高,打击突然、火力猛烈等一系列的优势,潜艇是武器水下发射的主要平台。目前国内常规战术潜艇配置的武器发射装置主要是液压平衡式鱼雷发射系统,发射管口径为534mm,用于发射直径534mm、长度7000mm左右的鱼雷。提拉活塞式发射装置作为陆上导弹发射系统,可以发射不同尺度的导弹。为了实现导弹的水下发射,对于直径350mm至500mm左右的反舰导弹和巡航导弹,目前大多采用导弹运载器或保护筒来与鱼雷发射管适配,利用鱼雷发射系统发射,发射原理与过程与鱼雷发射完全相同。对于直径150mm至250mm左右的用于打击反潜直升机小型防空导弹,不仅尺度小,而且最好是多发齐射,采用运载器或保护筒方法显然不再适用,实现其水下发射便成为一个新的研究课题。将陆上提拉活塞式导弹发射方式引入到水下实施小型导弹发射带来两个显著的变化,一是流体介质由空气变为了水,二是水下武器的发射动力由原来鱼雷尾部水的分布压力变成了提拉梁的推力。这将导致发射过程中的流场结构发生显著变化,既不同于陆上提拉活塞式导弹发射,也不同于水下的鱼雷发射,是一种全新的发射方式。本文对提拉活塞式导弹水下发射的相关动力学问...
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
“独眼巨人”潜空导弹“海神”潜空导弹是从“独眼巨人”潜空导弹改进而来，“海神”导弹采用固体火
图 2-1 提拉活塞式水下发射系统示意图拉活塞式水下发射系统中，每枚导弹配备一套弹射机构，实现了导弹的独位弹与后位弹在管中运动位移不同，所对应的提拉缸尺寸不同。导弹发射： 潜艇搜索发现敌方反潜飞机大体位置信息，进入作战状态，寻找合适的 锁定目标后，打开潜艇前盖，让海水充满鱼雷管，同时待发导弹解锁； 利用潜艇上燃气发生装置经由管道向提拉缸内充气，推动导弹出管； 导弹出管后进入水下弹道，离艇一段距离后弹翼展开，舵机启动，控制水； 导弹出水后，发动机点火，进入空中弹道，搜索敌机，在导引装置的制敌机实施打击。 根据作战需求，决定是否继续发射下一枚导弹。内导弹数量可根据实际情况需求，装载一至多枚，由于前位弹与后位弹在程、导弹在管内历经时间以及管内环境均有很大不同，鉴于本文篇幅限制弹的发射过程。问题研究采取由简到繁的思路，因而在标准工况设定时，
图 2-2 导弹外形表 2-1 导弹参数名称 符号 量值 单位导弹长度 Lm3500 mm导弹直径 Dm210 mm头部直径 Dh210 mm导弹质量 Mm160 kgx 轴转动惯量 Jxx 0.659 kgm2y 轴转动惯量 Jyy 120.44 kgm2z 轴转动惯量 Jzz 120.44 kgm2缸并行于储运箱的导轨且固定于储运箱，活塞和活塞杆置于提拉挂在导弹上，在导弹发射时，活塞、活塞杆和提拉梁在高温燃推动导弹开始出管。在发射过程中活塞杆与提拉梁主要传递塞运动到最大有效距离1.4m（对应于前位弹）后停止，提拉梁弹不再受推力作用。为简化仿真计算，略去活塞杆和提拉梁在简化提拉缸和活塞的外形，如图 2-3 所示，相关参数如表 2-2 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]提拉活塞式导弹水下发射过程数值模拟[J]. 刘传龙,张宇文,王亚东,陈诚. 上海交通大学学报. 2015(05)
[2]德国伊达斯潜空导弹的发展与思考[J]. 丁文强,李刚,王小龙. 飞航导弹. 2013(05)
[3]潜空导弹作战使用初探[J]. 侯博,陈晓峰,刘兴. 飞航导弹. 2013(04)
[4]潜射巡航导弹水下发射技术现状和发展趋势[J]. 刘勇志,蒋兵兵. 飞航导弹. 2012(12)
[5]不同发射深度下喷管燃气射流特性研究[J]. 陈焕龙,王柠,刘华坪,俞建阳,陈浮,许佳伟. 水动力学研究与进展A辑. 2012(06)
[6]两种弹筒适配方式对导弹出筒姿态的影响[J]. 尚书聪,孙建中. 弹道学报. 2012(02)
[7]同心筒发射的集中参数模型及应用[J]. 傅德彬,于殿君,张志勇. 固体火箭技术. 2012(03)
[8]波浪对导弹垂直发射水弹道影响研究[J]. 王亚东,袁绪龙,张宇文,刘维. 兵工学报. 2012(05)
[9]发展时变附加质量方法模拟飞行器出水过程[J]. 廖剑晖,由小川,吕海波,庄茁. 工程力学. 2012(04)
[10]潜载导弹近筒口点火数值仿真[J]. 赵汝岩,黄志勇,周红梅. 固体火箭技术. 2012(02)
硕士论文
[1]基于流固耦合的发动机冷却水套—缸体传热研究[D]. 李斌.湖南大学 2012
[2]潜射航行体出筒过程载荷特性的数值模拟研究[D]. 马庆鹏.哈尔滨工业大学 2011
[3]燃气—蒸汽发射系统动力特性计算研究[D]. 申万江.大连理工大学 2007
[4]潜射导弹发射与出水载荷研究[D]. 殷崇一.西北工业大学 2004
本文编号：3020747
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
“独眼巨人”潜空导弹“海神”潜空导弹是从“独眼巨人”潜空导弹改进而来，“海神”导弹采用固体火
图 2-1 提拉活塞式水下发射系统示意图拉活塞式水下发射系统中，每枚导弹配备一套弹射机构，实现了导弹的独位弹与后位弹在管中运动位移不同，所对应的提拉缸尺寸不同。导弹发射： 潜艇搜索发现敌方反潜飞机大体位置信息，进入作战状态，寻找合适的 锁定目标后，打开潜艇前盖，让海水充满鱼雷管，同时待发导弹解锁； 利用潜艇上燃气发生装置经由管道向提拉缸内充气，推动导弹出管； 导弹出管后进入水下弹道，离艇一段距离后弹翼展开，舵机启动，控制水； 导弹出水后，发动机点火，进入空中弹道，搜索敌机，在导引装置的制敌机实施打击。 根据作战需求，决定是否继续发射下一枚导弹。内导弹数量可根据实际情况需求，装载一至多枚，由于前位弹与后位弹在程、导弹在管内历经时间以及管内环境均有很大不同，鉴于本文篇幅限制弹的发射过程。问题研究采取由简到繁的思路，因而在标准工况设定时，
图 2-2 导弹外形表 2-1 导弹参数名称 符号 量值 单位导弹长度 Lm3500 mm导弹直径 Dm210 mm头部直径 Dh210 mm导弹质量 Mm160 kgx 轴转动惯量 Jxx 0.659 kgm2y 轴转动惯量 Jyy 120.44 kgm2z 轴转动惯量 Jzz 120.44 kgm2缸并行于储运箱的导轨且固定于储运箱，活塞和活塞杆置于提拉挂在导弹上，在导弹发射时，活塞、活塞杆和提拉梁在高温燃推动导弹开始出管。在发射过程中活塞杆与提拉梁主要传递塞运动到最大有效距离1.4m（对应于前位弹）后停止，提拉梁弹不再受推力作用。为简化仿真计算，略去活塞杆和提拉梁在简化提拉缸和活塞的外形，如图 2-3 所示，相关参数如表 2-2 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]提拉活塞式导弹水下发射过程数值模拟[J]. 刘传龙,张宇文,王亚东,陈诚. 上海交通大学学报. 2015(05)
[2]德国伊达斯潜空导弹的发展与思考[J]. 丁文强,李刚,王小龙. 飞航导弹. 2013(05)
[3]潜空导弹作战使用初探[J]. 侯博,陈晓峰,刘兴. 飞航导弹. 2013(04)
[4]潜射巡航导弹水下发射技术现状和发展趋势[J]. 刘勇志,蒋兵兵. 飞航导弹. 2012(12)
[5]不同发射深度下喷管燃气射流特性研究[J]. 陈焕龙,王柠,刘华坪,俞建阳,陈浮,许佳伟. 水动力学研究与进展A辑. 2012(06)
[6]两种弹筒适配方式对导弹出筒姿态的影响[J]. 尚书聪,孙建中. 弹道学报. 2012(02)
[7]同心筒发射的集中参数模型及应用[J]. 傅德彬,于殿君,张志勇. 固体火箭技术. 2012(03)
[8]波浪对导弹垂直发射水弹道影响研究[J]. 王亚东,袁绪龙,张宇文,刘维. 兵工学报. 2012(05)
[9]发展时变附加质量方法模拟飞行器出水过程[J]. 廖剑晖,由小川,吕海波,庄茁. 工程力学. 2012(04)
[10]潜载导弹近筒口点火数值仿真[J]. 赵汝岩,黄志勇,周红梅. 固体火箭技术. 2012(02)
硕士论文
[1]基于流固耦合的发动机冷却水套—缸体传热研究[D]. 李斌.湖南大学 2012
[2]潜射航行体出筒过程载荷特性的数值模拟研究[D]. 马庆鹏.哈尔滨工业大学 2011
[3]燃气—蒸汽发射系统动力特性计算研究[D]. 申万江.大连理工大学 2007
[4]潜射导弹发射与出水载荷研究[D]. 殷崇一.西北工业大学 2004
本文编号：3020747
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