某头罩分离装置分离全过程仿真计算

发布时间：2024-05-19 21:41

　　为解决头罩分离抛射过程中计算复杂的问题,提出一种对其分离全过程的仿真计算方法。借鉴小型火箭发动机的工作原理,通过燃气生成规律,建立分离装置的数学模型,分别对拉断螺钉剪断过程、头罩壳体运动过程和头罩分离装置侧抛过程进行分析,对头罩分离装置内弹道和轴、径向分离速度进行仿真计算。仿真结果表明:该方法对产品的设计具有参考价值,可以节约研发成本和研制周期。

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【部分图文】：

图1头罩分离装置作用前后

某头罩分离装置及作用前后的分离姿态如图1所示。其工作过程为：当头罩分离装置受到电流激发后，电发火件开始点火，点火药燃烧，再点燃推进剂主装药。主装药燃烧产生高压燃气，当燃烧室内压力到达预设压力后，将拉断螺钉剪断，实现头罩与火箭弹体的解锁分离，头罩壳体失去束缚继续运动到达止位点后，碰....

图2头罩分离装置主装药结构

对上述3个方程组进行编程计算，选取时间步长dt为0.001s，临界点火压强赋初值p=3MPa。计算流程如图3所示。2计算结果与讨论

图3数值计算流程

如图4所示，将内弹道仿真计算曲线与实验曲线进行比对。从图中可以看出：实验曲线螺钉剪断压强峰峰值时间相对仿真曲线滞后2～3ms，原因是点传火过程必然存在点传火时间延迟，且实际中螺钉拉断不是瞬时的脆性断裂，延长了断裂时间。实验曲线较仿真曲线下降段明显，原因是喷管存在烧蚀现象，孔径增....

图4内弹道仿真计算与实验p-t曲线对比

拉断螺钉剪断后，头罩壳体作变加速直线运动，直至运动到止动点后和活塞产生碰撞，碰撞过程动量守恒，最终和活塞保持相对静止，整体以共同速度飞出。仿真计算结果如图5所示。从图中可以看出：头罩壳体最终速度为33.7m/s，依动量守恒头罩分离装置最终飞出速度为22.9m/s，而实际地面实....

本文编号：3978499