可延伸底部筒式热发射技术研究

来源 :中国航天科工集团第二研究院   | 被引量 : 0次 | 上传用户:alpaalpa
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本文研究车载筒式热发射装置技术,该发射装置可有效地避免出现传统热发射方式中所存在的问题,且能够适应恶劣的发射场地环境,使导弹武器系统具备依托简易阵地自力发射导弹的能力。关于该发射装置的研究对提升陆基导弹武器系统性能与战场生存能力具有重要意义。
  本文研究的主要内容如下:
  (1)研究提出了两种筒式热发射技术方案。一种为可延伸底部导流热发射方案,另一种为同心筒热发射方案,两种方案均可实现某导弹的热发射。
  (2)本文利用计算流体力学工程软件,运用动网格模型对可延伸底部筒式热发射方案导弹发射动态过程中燃气射流在燃气排导装置作用下的流场分布情况进行了仿真分析,并比较了各相关尺寸参数的改变对燃气排导效果的影响,分析了燃气排导装置所受压强和温度载荷随时间的变化情况。经过对比分析可以得到结论:在满足尺寸限制的前提下,发射装置的导流锥应满足导流面弧度、导流锥宽度及导流锥高度应尽可能大,导流锥与发动机喷管出口初始距离在结构设计允许范围内可适当减小。
  (3)对可延伸底部发射装置建立有限元模型并进行结构有限元分析及结构优化设计,确定了满足使用要求前提下的轻量化结构设计方案,相比于初始设计方案,优化后的方案减重约10%。对经过尺寸参数优化后的燃气排导装置进行流场仿真验证,证实了其有效性。
  (4)针对现阶段存在的热发射技术所固有的燃气中固体粒子对发射装置造成冲蚀作用的问题,利用FLUENT软件中冲蚀与沉积模型,对导流锥表面热防护涂层进行了冲蚀模拟,并利用ANSYS WORKBENCH软件中显式动力学工具进行了单粒子冲蚀仿真,结果显示导流锥表面热防护层厚度大于高温烧蚀及粒子冲蚀损失厚度,验证了所选热防护方案可以保证至少一次安全发射。
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