森林灭火航弹二元中心爆管研究

发布时间：2022-12-23 18:41

　　森林火灾是频繁发生的自然灾害,对人类社会的生存环境危害极大。在各类森林火灾中,树冠火是森林火灾中危害性最大的。近年来,在森林消防装备领域,以哈尔滨工程大学为主导,对以扑灭树冠火为目标的森林灭火航弹进行了较为全面的研究。森林灭火航弹的关键部件之一是中心爆管。为提高森林灭火航弹的灭火效率,保证灭火航弹存贮、运输、投放的安全性和便利性,本课题对森林灭火航弹二元中心爆管进行了深入研究。本文主要进行了以下几个方面的工作:首先根据二元中心爆管的工作特点、工作需求,确定了二元中心爆管的总体设计方案。考虑到装药类型和爆炸方式,采用了硝酸肼、水合肼二元液体炸药类型;考虑到混合反应室的工作特点,设计了滑阀式和旋转式两种二元中心爆管结构,进行可行性分析;考虑到森林灭火弹对于起爆器材的要求,选择了电点火起爆方式。在此基础上设计了森林灭火航弹结构。其次,将森林灭火航弹系统分为几个部分。其中包括战斗部、伞舱、解脱机构、辅助爆炸结构。根据系统工作原理和功能设计要求,详细设计了各个部分,实现了各个部分的对应功能。优化改进了森林灭火航弹的整体结构。然后,针对二元中心爆管弥散性能问题。采用数值模拟加仿真分析的方法,研究了... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 二元武器结构应用的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究的二元中心爆管特点及意义
        1.3.1 二元中心爆管的工作特点
        1.3.2 二元中心爆管的研究意义
    1.4 本论文的主要研究工作
第2章 二元中心爆管总体设计方案
    2.1 引言
    2.2 二元中心爆管的工作流程
    2.3 二元中心爆管的总体设计需求分析
        2.3.1 二元中心爆管的工作特点分析
        2.3.2 二元中心爆管的工作需求分析
        2.3.3 装药类型选择和分析
        2.3.4 爆炸类型分析
    2.4 二元中心爆管总体设计方案的确定
        2.4.1 二元物质的选择
        2.4.2 混合反应室结构设计
        2.4.3 起爆控制方式的确定
    2.5 初步设计的灭火航弹总体结构简图
    2.6 本章小结
第3章 基于二元中心爆管的灭火航弹系统设计
    3.1 引言
    3.2 弹体内部各子系统设计
        3.2.1 战斗部结构
        3.2.2 伞舱的结构设计
        3.2.3 解脱机构的设计
        3.2.4 二元中心爆管的结构设计
    3.3 辅助爆炸结构设计
        3.3.1 径向辅助爆管设计
        3.3.2 二次爆炸结构设计
    3.4 本章小结
第4章 二元中心爆管弥散性能的影响因素研究
    4.1 引言
    4.2 有限元分析模型及各种材料的参数
        4.2.1 有限元分析模型
        4.2.2 材料模型及性能参数
    4.3 弥散方式对灭火剂的弥散影响
        4.3.1 灭火剂弥散的数值模拟
        4.3.2 模拟结果分析
    4.4 战斗部壳体材料对灭火剂的弥散影响
    4.5 比药量对灭火剂的弥散影响
        4.5.1 三种不同比药量的战斗部结构尺寸
        4.5.2 模拟计算结果与分析
    4.6 战斗部长径比对灭火剂弥散的影响
        4.6.1 三种不同长径比的战斗部结构尺寸
        4.6.2 模拟计算结果与分析
    4.7 本章小结
第5章 二元中心爆管爆炸过程动力学分析
    5.1 引言
    5.2 灭火剂爆炸抛撒的基本理论研究和算法选择
        5.2.1 粉体爆炸抛撒的基本理论
        5.2.2 基于的算法选择
        5.2.3 光滑粒子法(SPH)介绍
    5.3 有限元模型的建立和验证
        5.3.1 战斗部有限元模型的建立
        5.3.2 材料选择与分析
    5.4 二元中心爆管爆炸过程动力学分析及仿真
    5.5 灭火剂的灭火效能分析
        5.5.1 灭火剂灭火半径的定性分析
        5.5.2 灭火剂灭火半径的定量分析
        5.5.3 灭火剂灭火效能评估
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3725231