高速气动环境下的多弹头分离过程动力学分析
发布时间：2021-02-14 01:33
本文主要针对多弹头与动力舱在高速气动环境下的分离过程进行研究,以动力舱上装载六枚为例,设计压缩弹簧与套筒配合的分离装置,通过CATIA软件建立六枚弹头与动力舱的分离的物理模型,通过MBDyn软件建立两体分离的动力学模型。通过三种不同的弹头解锁方式,分别是六弹头同时同步解锁、依次按顺序解锁、中心对称式两弹一组解锁的方式,对三种方式解锁后的多弹头与动力舱的分离过程进行动力学仿真与动力学参数的后处理分析,得到三种方案的动力学特性。同时,根据以往研究成果,多弹头导弹分离点大致设定在导弹的再入段,故分离点设定在58km的高空、设定分离点处导弹的飞行速度为4Ma,将两体分离的动力学模型中的运动数据记录,作为初始条件计入气动计算中。通过ICEM软件对六枚弹头与动力舱的物理模型进行网格划分,并分析了网格的质量与光滑程度,得到适合进行气动计算的网格文件。根据网格文件,通过Fluent软件建立六枚弹头与动力舱的气动模型,通过对Fluent软件迭代计算得到的气动载荷数值、压力云图、速度云图、温度云图进行分析,能够得到气动环境对于多弹头与动力舱分离造成的影响结果,并将得到的气动模型二次迭代到六枚弹头与动力舱分...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集束式多弹头
可以有效的控制每个弹头的落点，不会像集束式多弹头一样死板，能力差，如图 1-2 所示。每个弹头都是可控的优势就在于既可以控制多枚向同一落点目标进行打击，也可以每个弹头打击的目标区域都不同，这样弹头导弹装备的打击范围区域面积更大，打击方式更灵活，受到敌方拦截率更小，突防能力更强[6]。1966 年，美国完成了关于分导式多弹头技术的，成功实现了部队装备分导式多弹头装备的目标。由于当时部队正在使用兵系列导弹的载荷只有 700kg 左右，无法满足装载多弹头的战略需求，美方研制出更高载荷的民兵系列—民兵 III 导弹，拥有近 900 千克的载荷能能够满足当时的搭载需求，民兵 III 导弹搭载了三枚分导式弹头于 1968 年发射。与此同时，美国军方的海神 C-III 导弹搭载了六枚分导式弹头也成功，两个系列的导弹成功发射预示着美国的分导式多弹头技术已经基本成熟以运用到实战之中[7]。苏联于 1972 年在SS 17系列导弹上成功搭载四枚分弹头[8]，整个分导式多弹头技术的成熟来的比美国晚了四年。后续英国也极星—A3KT系列导弹中搭载了两枚分导式弹头，法国在 1985 年左右，也4系列导弹上实现了分导式多弹头技术的应用[9]。
图 2-1 有限体积法结构化网格的控制方程的基本形式表达为：( )div ( u ) div ( grad )St + = + ：) ( u ) ( v)St x y x x y y + + = + + 广义变量， 表示 的广义扩散系数， S 表示与空间的维度上对控制方程积分，可以算出：( )( )( )t t t tt V t Vt t t tt V t VdVdt div u dVdttdiv grad dVdt SdVdt + + + + + = + 各项积分可以算出瞬态项、对流项、扩散项和对
【参考文献】：
期刊论文
[1]Coupled dynamic model of state estimation for hypersonic glide vehicle[J]. ZHANG Kai,XIONG Jiajun,FU Tingting. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(06)
[2]多头分导式导弹姿态动力学建模与控制[J]. 李帆,赵飞,万聪梅,赵建辉. 飞行力学. 2014(06)
[3]国外战略导弹多弹头分导技术及其发展[J]. 范瑞祥,张兵,张曙辉. 导弹与航天运载技术. 2013(05)
[4]分导式多弹头导弹弹道并行计算技术研究[J]. 徐晓东,赵建亭,许春雷. 弹箭与制导学报. 2013(04)
[5]苏联第一代洲际弹道导弹的终结[J]. м.别尔沃夫,庄福臣,四平. 太空探索. 2010(08)
[6]高超声速尾迹流场稳定性数值研究[J]. 沈清,朱德华. 力学学报. 2009(01)
[7]国外战略导弹的现状及发展趋势[J]. 穆利军,蔡远文. 兵工自动化. 2007(04)
[8]高超声速风洞子母弹分离干扰测力试验技术[J]. 赵忠良,龙尧松,余立,王玉花,白本奇. 流体力学实验与测量. 2004(03)
[9]用概率论求圆柱弹簧的公差值[J]. 罗佑新. 现代机械. 1993(04)
[10]苏联SS-17武器系统分析[J]. 沈勃. 世界导弹与航天. 1989(08)
博士论文
[1]潜射弹道导弹分离动力学及逆问题研究[D]. 李慧通.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]分离动力学仿真平台设计与开发[D]. 陈智军.哈尔滨工业大学 2014
[2]导弹分离影响参数灵敏度分析与输入参数辨识研究[D]. 李海月.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于FLUENT和ADAMS的导弹分离联合仿真分析[D]. 李艳军.哈尔滨工业大学 2012
[4]高超声速分离动力学建模研究[D]. 李本岭.南京航空航天大学 2006
本文编号：3032901
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集束式多弹头
可以有效的控制每个弹头的落点，不会像集束式多弹头一样死板，能力差，如图 1-2 所示。每个弹头都是可控的优势就在于既可以控制多枚向同一落点目标进行打击，也可以每个弹头打击的目标区域都不同，这样弹头导弹装备的打击范围区域面积更大，打击方式更灵活，受到敌方拦截率更小，突防能力更强[6]。1966 年，美国完成了关于分导式多弹头技术的，成功实现了部队装备分导式多弹头装备的目标。由于当时部队正在使用兵系列导弹的载荷只有 700kg 左右，无法满足装载多弹头的战略需求，美方研制出更高载荷的民兵系列—民兵 III 导弹，拥有近 900 千克的载荷能能够满足当时的搭载需求，民兵 III 导弹搭载了三枚分导式弹头于 1968 年发射。与此同时，美国军方的海神 C-III 导弹搭载了六枚分导式弹头也成功，两个系列的导弹成功发射预示着美国的分导式多弹头技术已经基本成熟以运用到实战之中[7]。苏联于 1972 年在SS 17系列导弹上成功搭载四枚分弹头[8]，整个分导式多弹头技术的成熟来的比美国晚了四年。后续英国也极星—A3KT系列导弹中搭载了两枚分导式弹头，法国在 1985 年左右，也4系列导弹上实现了分导式多弹头技术的应用[9]。
图 2-1 有限体积法结构化网格的控制方程的基本形式表达为：( )div ( u ) div ( grad )St + = + ：) ( u ) ( v)St x y x x y y + + = + + 广义变量， 表示 的广义扩散系数， S 表示与空间的维度上对控制方程积分，可以算出：( )( )( )t t t tt V t Vt t t tt V t VdVdt div u dVdttdiv grad dVdt SdVdt + + + + + = + 各项积分可以算出瞬态项、对流项、扩散项和对
【参考文献】：
期刊论文
[1]Coupled dynamic model of state estimation for hypersonic glide vehicle[J]. ZHANG Kai,XIONG Jiajun,FU Tingting. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(06)
[2]多头分导式导弹姿态动力学建模与控制[J]. 李帆,赵飞,万聪梅,赵建辉. 飞行力学. 2014(06)
[3]国外战略导弹多弹头分导技术及其发展[J]. 范瑞祥,张兵,张曙辉. 导弹与航天运载技术. 2013(05)
[4]分导式多弹头导弹弹道并行计算技术研究[J]. 徐晓东,赵建亭,许春雷. 弹箭与制导学报. 2013(04)
[5]苏联第一代洲际弹道导弹的终结[J]. м.别尔沃夫,庄福臣,四平. 太空探索. 2010(08)
[6]高超声速尾迹流场稳定性数值研究[J]. 沈清,朱德华. 力学学报. 2009(01)
[7]国外战略导弹的现状及发展趋势[J]. 穆利军,蔡远文. 兵工自动化. 2007(04)
[8]高超声速风洞子母弹分离干扰测力试验技术[J]. 赵忠良,龙尧松,余立,王玉花,白本奇. 流体力学实验与测量. 2004(03)
[9]用概率论求圆柱弹簧的公差值[J]. 罗佑新. 现代机械. 1993(04)
[10]苏联SS-17武器系统分析[J]. 沈勃. 世界导弹与航天. 1989(08)
博士论文
[1]潜射弹道导弹分离动力学及逆问题研究[D]. 李慧通.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]分离动力学仿真平台设计与开发[D]. 陈智军.哈尔滨工业大学 2014
[2]导弹分离影响参数灵敏度分析与输入参数辨识研究[D]. 李海月.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于FLUENT和ADAMS的导弹分离联合仿真分析[D]. 李艳军.哈尔滨工业大学 2012
[4]高超声速分离动力学建模研究[D]. 李本岭.南京航空航天大学 2006
本文编号：3032901
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