发动机喷管推力矢量控制研究

发布时间：2021-10-22 11:43

　　推力矢量控制技术作为非传统的飞行控制技术，其通过运用机械装置改变发动机尾喷管喷流方向，从而产生侧向力来控制飞行器的运动，并且侧向力的大小和飞行器的飞行高度和速度均无关，能够快速调整飞行器的姿态，大幅度地提高了飞行器的机动性和敏捷性。航行体水下运动过程中易受艇速、波浪、海流等因素的影响，在“无控”条件下弹道发生变化，无法满足出水姿态的要求，从而影响其作战性能。然而，推力矢量控制技术能够实现在海流、海浪等外界条件干扰下对航行体的运动姿态进行有效控制，从而放宽对水下发射条件的要求，实现航行体的大水深变化、潜艇变航速和全天候发射的目标。因此，开展推力矢量控制技术的研究来实现航行体水下运动姿态的调整具有重要意义。本文以扰流片式推力矢量控制装置为研究对象，首先对所采用的数值计算方案进行了验证，然后对扰流片与喷管出口之间五种安装间距方案分别进行数值模拟，分析了安装间距对喷管推力矢量特性的影响，结果表明安装间距为0mm时推力矢量控制装置的侧向力最大，推力损失最小。在此基础上，本文最后分别研究了单相气体和气液两相条件下工作水深和堵塞比等因素对喷管推力矢量流场特性的影响以及侧向力的响应特性。研究结果表明：... 

【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】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 主要研究内容
第2章 数值计算方法简介及验证
    2.1 基本控制方程
    2.2 多相流模型
        2.2.1 连续性方程
        2.2.2 动量方程
        2.2.3 能量方程
    2.3 湍流模型
    2.4 多重网格技术
    2.5 气体射流及典型流动结构的简介
    2.6 数值计算方法验证
        2.6.1 单相气体数值计算方法验证
        2.6.2 气液两相数值计算方法验证
    2.7 本章小结
第3章 单相气体时计算结果与分析
    3.1 引言
    3.2 计算域和网格划分
    3.3 无量纲化处理方法
    3.4 扰流片安装间距对推力矢量特性的影响
    3.5 扰流片对喷管推力矢量流场特性的影响
    3.6 水深对推力矢量特性的影响
    3.7 堵塞比对推力矢量特性的影响
    3.8 本章小结
第4章 气液两相时计算结果与分析
    4.1 引言
    4.2 气液两相时水深对喷管推力矢量特性的影响
    4.3 气液两相时堵塞比对喷管推力矢量特性的影响
    4.4 气液两相时双扰流片对喷管推力矢量特性的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]火箭燃气射流流场的无网格方法模拟[J]. 卓长飞,封锋,武晓松.  固体火箭技术. 2014(01)
[2]基于固体火箭发动机技术的防空导弹控制发展综述[J]. 张涵,李旭昌,王宏宇,李宁.  飞航导弹. 2013(11)
[3]扰流片推力矢量控制系统动态特性研究[J]. 崔业兵,陈雄,周长省,姚琰,韩文超.  推进技术. 2013(08)
[4]固体火箭发动机水下试验的数据处理方法研究[J]. 商旭升,吴智锋,何宇峰.  推进技术. 2013(08)
[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]水下固体火箭发动机的负推力现象研究[J]. 唐嘉宁,李世鹏,王宁飞.  固体火箭技术. 2012(03)
[7]潜射导弹水下运动主动控制方法[J]. 宋锦.  导弹与航天运载技术. 2012(03)
[8]推力矢量技术在空空导弹上的应用与分析[J]. 段冬冬,沈小林.  飞航导弹. 2012(04)
[9]推力矢量控制技术在导弹上的应用[J]. 高峰,唐胜景,师娇.  飞航导弹. 2010(12)
[10]扰流片快速张开诱发的非定常流动研究[J]. 周涛,阎超.  航空学报. 2006(06)

硕士论文
[1]扰流片式推力矢量控制系统特性研究[D]. 韩文超.南京理工大学 2012
[2]不同深度下导弹水下点火燃气射流流场数值模拟[D]. 许佳伟.哈尔滨工业大学 2009
[3]突片型圆喷管引射掺混特性的研究[D]. 吴弢.南京航空航天大学 2007
[4]扰流片式弹射火箭推力矢量控制技术研究[D]. 钟华.西北工业大学 2005



本文编号：3451030