空空导弹侧向喷流方案对比研究
发布时间：2021-04-17 09:13
侧向喷流控制技术相较于传统的气动力控制方法具有响应快、效率高、无气动热效应等优越性,具有较好的应用前景。从发动机燃烧室引流作为喷流气源是一种新的思路,可以减轻结构质量,但是侧向喷流有向喷管内侧喷流和向飞行器外侧喷流两种方式,使总体设计难以选择。本文采用数值模拟的方法对以上两种喷流方案在空空导弹上的应用进行仿真计算和对比研究,对侧向喷流控制在空空导弹上的应用具有指导意义。首先计算了无喷流、向内喷流和向外喷流的发动机内流场,给出了喷流引起的内流场参数分布变化,得到了喷流产生的动量推力及喷流对轴向力的影响。比较燃气引流与空气引流时的干扰流场及产生的推力,发现喷流作用受喷流介质参数的影响很大,以空气代替燃气进行试验时必须考虑介质性质变化的影响。为了进一步比较两种喷流方案,分别进行了不同喷流工况下的数值仿真计算和对比分析,对于向喷管内喷流,主要考虑喷射角度、喷射位置的影响；对于弹体外侧喷流,主要考虑飞行马赫数、飞行攻角的影响。通过对不同计算条件下的作用效果对比,得到如下结论：对于从燃烧室引流进行气体二次喷流侧向力控制的空空导弹来说,若喷口附近没有安装弹翼,则应采用向喷管内侧喷流的方式,若有弹翼,...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?４喷流启动时ｉ向控制力的变化＂］??Ｆｉｇ．?１．４?Ｃｈａｎｇｅｓ?ｏｆ?ｌａｔｅｒａｌ?ｔｈｒｕｓｔ?ｗｈｅｎ?ｊｅｔ?ｓｔａｒｔｕｐ??
研宄了迎角、多个喷口、热喷流效应和瑞流模型对气动力特性的影响，计算结果表明侧??向力要５ｍｓ以上的时间才能基本稳定，而且在喷流启动过程中，喷流放大因子和导弹压??心位置都在变化图１．５给出了在喷流启动过程中力放大因子随时间的变化，可见在??此过程中侧向控制力（力放大因子）的变化幅度较大，这与干扰流场的建立过程紧密相??关。对于喷流的脉冲工作模式，因其喷流时间很短，使这种非定常过程干扰流场和侧向??力的响应特征更加显著，强激波和弱流动区域建立时间上的差异可能会影响到控制系统??的设计。??Ａ??＼??］?＼??“?Ｊ?＼??．?＼??勵鄉ｕｊｌ．．“ＩＩｉ＿ＩＩＩ＂??ｉ?ｔ?＾?Ｉ?ｓ?ｆ，?＃牐妫崳?ＴＪＭｆ?＾ｍｓ］??图１．５喷流启动时放大因子的变化??Ｆｉｇ．?１．５?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｆａｃｔｏｒ?ａｆｔｅｒ?ｊｅｔ?ｓｔａｒｔ??综上所述，尽管国内外对侧向喷流控制技术的两种喷流方案无论是在喷流作用机理??方面还是在喷流效果影响参数方面都分别有很多的研宄成果，两种喷流方案各自的优缺??点也基本是行业内的共识，但是设计师们还是经常产生这样的疑问：即到底哪一种喷流??方案更具优势？或者说在不同的喷流参数和飞行条件下
Ｐｃ＝１０．７８４ＭＰａ；比热比Ｃ／；／Ｃｖ＝１．１５６７?（喷管各截面比热比不同，折中取１．１５６７）；流??ｍｒｈ?＝?ＰｔＶ－Ａ＾＝?１３．５７ｋ；ｇ／ｓ，根据入口温度、压力、截面积可得入口速度ｗ＝６２．９ｍ／ｓ。??图２．３显示了计算得到的发动机内部流动参数分布。可以观察到喷管出口截面的压??强、温度、以及马赫数与热力计算值基本一致。从图中可以看到在喷管扩张段，由于喷??管喉部扩张半角的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]发动机引流推力矢量方案的内流场分析[J]. 孙得川,由旭. 航空兵器. 2014(05)
[2]直接侧向力与气动力复合控制技术综述[J]. 魏明英. 现代防御技术. 2012(01)
[3]大攻角侧向喷流流场特性及喷流干扰效应[J]. 李立沛,徐敏. 固体火箭技术. 2011(05)
[4]喷流气体性质对导弹侧向喷流流场的影响[J]. 孙得川,杨建文,白荣博. 空气动力学学报. 2010(06)
[5]横向喷流干扰/控制研究进展[J]. 唐志共,杨彦广,刘君,唐伟. 实验流体力学. 2010(04)
[6]带侧向喷流的导弹非定常流场模拟[J]. 孙得川,贾晓洪,李有年,汪亮. 固体火箭技术. 2006(01)
[7]战术导弹横向喷流数值模拟[J]. 邓有奇,阎超,吴晓军,郑鸣. 北京航空航天大学学报. 2005(04)
[8]侧向脉冲喷流瞬态干扰流场探讨[J]. 徐敏,陈刚,陈志敏,陈士橹. 推进技术. 2005(02)
[9]侧向控制喷流干扰流场特性数值研究[J]. 周伟江,马汉东,杨云军,纪楚群. 空气动力学学报. 2004(04)
[10]高超声速主流中横向喷流干扰非定常特性研究[J]. 杨彦广,刘君. 空气动力学学报. 2004(03)
博士论文
[1]固体发动机燃气二次喷射理论与试验研究[D]. 吴雄.国防科学技术大学 2007
[2]大气层内拦截弹侧向喷流控制技术研究[D]. 徐敏.西北工业大学 2003
本文编号：3143196
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?４喷流启动时ｉ向控制力的变化＂］??Ｆｉｇ．?１．４?Ｃｈａｎｇｅｓ?ｏｆ?ｌａｔｅｒａｌ?ｔｈｒｕｓｔ?ｗｈｅｎ?ｊｅｔ?ｓｔａｒｔｕｐ??
研宄了迎角、多个喷口、热喷流效应和瑞流模型对气动力特性的影响，计算结果表明侧??向力要５ｍｓ以上的时间才能基本稳定，而且在喷流启动过程中，喷流放大因子和导弹压??心位置都在变化图１．５给出了在喷流启动过程中力放大因子随时间的变化，可见在??此过程中侧向控制力（力放大因子）的变化幅度较大，这与干扰流场的建立过程紧密相??关。对于喷流的脉冲工作模式，因其喷流时间很短，使这种非定常过程干扰流场和侧向??力的响应特征更加显著，强激波和弱流动区域建立时间上的差异可能会影响到控制系统??的设计。??Ａ??＼??］?＼??“?Ｊ?＼??．?＼??勵鄉ｕｊｌ．．“ＩＩｉ＿ＩＩＩ＂??ｉ?ｔ?＾?Ｉ?ｓ?ｆ，?＃牐妫崳?ＴＪＭｆ?＾ｍｓ］??图１．５喷流启动时放大因子的变化??Ｆｉｇ．?１．５?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｆａｃｔｏｒ?ａｆｔｅｒ?ｊｅｔ?ｓｔａｒｔ??综上所述，尽管国内外对侧向喷流控制技术的两种喷流方案无论是在喷流作用机理??方面还是在喷流效果影响参数方面都分别有很多的研宄成果，两种喷流方案各自的优缺??点也基本是行业内的共识，但是设计师们还是经常产生这样的疑问：即到底哪一种喷流??方案更具优势？或者说在不同的喷流参数和飞行条件下
Ｐｃ＝１０．７８４ＭＰａ；比热比Ｃ／；／Ｃｖ＝１．１５６７?（喷管各截面比热比不同，折中取１．１５６７）；流??ｍｒｈ?＝?ＰｔＶ－Ａ＾＝?１３．５７ｋ；ｇ／ｓ，根据入口温度、压力、截面积可得入口速度ｗ＝６２．９ｍ／ｓ。??图２．３显示了计算得到的发动机内部流动参数分布。可以观察到喷管出口截面的压??强、温度、以及马赫数与热力计算值基本一致。从图中可以看到在喷管扩张段，由于喷??管喉部扩张半角的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]发动机引流推力矢量方案的内流场分析[J]. 孙得川,由旭. 航空兵器. 2014(05)
[2]直接侧向力与气动力复合控制技术综述[J]. 魏明英. 现代防御技术. 2012(01)
[3]大攻角侧向喷流流场特性及喷流干扰效应[J]. 李立沛,徐敏. 固体火箭技术. 2011(05)
[4]喷流气体性质对导弹侧向喷流流场的影响[J]. 孙得川,杨建文,白荣博. 空气动力学学报. 2010(06)
[5]横向喷流干扰/控制研究进展[J]. 唐志共,杨彦广,刘君,唐伟. 实验流体力学. 2010(04)
[6]带侧向喷流的导弹非定常流场模拟[J]. 孙得川,贾晓洪,李有年,汪亮. 固体火箭技术. 2006(01)
[7]战术导弹横向喷流数值模拟[J]. 邓有奇,阎超,吴晓军,郑鸣. 北京航空航天大学学报. 2005(04)
[8]侧向脉冲喷流瞬态干扰流场探讨[J]. 徐敏,陈刚,陈志敏,陈士橹. 推进技术. 2005(02)
[9]侧向控制喷流干扰流场特性数值研究[J]. 周伟江,马汉东,杨云军,纪楚群. 空气动力学学报. 2004(04)
[10]高超声速主流中横向喷流干扰非定常特性研究[J]. 杨彦广,刘君. 空气动力学学报. 2004(03)
博士论文
[1]固体发动机燃气二次喷射理论与试验研究[D]. 吴雄.国防科学技术大学 2007
[2]大气层内拦截弹侧向喷流控制技术研究[D]. 徐敏.西北工业大学 2003
本文编号：3143196
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