悬浮子弹药滞空悬浮装置研制与试验

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在现代战场上随着反舰武器的日益强大,雷达扫描存在“盲区”及近程防护体系的不完善性,一种新概念的“被动式”低空防御武器——悬浮弹随之被提出。它能够利用自带的动力源驱动升力模块在特定作战位置实现短时的滞空悬浮,形成一道空中防御屏障。将悬浮子弹药按列阵布置在敌方来袭飞机或导弹的航线,为水面舰艇或地面工事构筑末端防线,通过直接毁伤来袭目标或诱使目标偏航等方式以达到防御作用。悬浮子弹药的关键技术在于滞空悬浮装置,包括升力模块和驱动模块两部分。在对滞空悬浮升力模块的升阻特性研究后,本文主要对滞空悬浮驱动模块的驱动效能进行研究。应用理论计算和试验验证相结合的方法对本课题设计的多管喷气滞空悬浮装置进行研究。通过动量定理、叶素理论、滑流理论对桨叶的升阻特性进行建模分析计算后对滞空悬浮驱动模块的驱动效能提出相应要求。根据流体运动的基本方程、雷诺输运定理、连续方程对本文设计的多管喷气旋转驱动模块驱动力建模分析,其中包括对入口流量的建模分析及旋转驱动体的驱动效能建模分析。并通过研制试验样机,对驱动效能的不同影响因素进行对比试验,获得不同方案下的驱动效能。综合试验结果表明:多管喷气滞空悬浮装置的驱动性能能够满足悬浮子弹的驱动要求,在一定气源条件下,能够使得悬浮子弹药在空中滞空悬浮一段时间。本文根据悬浮升力模块的桨叶升阻特性的研究,通过对多管喷气旋转驱动模块的理论建模分析及试验研究,在不同设计方案对比,得出最佳驱动效能的设计方案,并对高压气仓动力源的气源容积及压力等进行了相关研究,该研究为后续悬浮弹的悬浮样机内部结构设计以及高压气仓设计打下基础,具有一定的参考价值。
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