阶梯装药固体火箭发动机点火内流场特性研究

针对两节阶梯装药在火箭弹中的应用,对该类型固体火箭发动机点火内流场特性进行数值模拟。运用FLUENT软件进行二维轴对称非定常数值分析,通过UDF编程,采用表面单元格临界点火准则实现推进剂表面不同部位单元格的燃气加质,计算得到了前后燃烧室的不同部位压力分布及变化情况和点火器喷孔附近的激波传递情况。研究结果表明,该方法能够较好的预示点火内流场的特性,可以为阶梯装药发动机的点火性能研究和点火设计提供理论依据。

阶梯装药火箭发动机点火升压瞬态波动特性

在火箭发动机点火升压瞬态过程中,内流场的压强和温度波动特性在很大程度上影响着推进剂装药燃烧的安全与稳定。针对阶梯装药火箭发动机的特殊装药结构形式,对其在点火升压瞬态过程中的压强和温度波动特性进行研究,通过设置不同的观测点,对前后燃烧室内外通道不同位置出现的波动特性进行对比分析,并且得到在点火升压过程中各点的压强和温度分布及变化情况,为阶梯装药发动机的装药抗热冲击性设计与分析提供参考。

基于导引头-弹体耦合模型和伴随制导系统的火箭弹脱靶量快速估计方法

导引头初步方案设计阶段快速估计制导系统脱靶量是缩短火箭弹研制进度的有效方法。依据刚体运动学和动力学原理,建立俯仰-偏航双框架稳定平台式导引头的耦合数学模型,模型重点考虑了导引头与弹体的耦合作用,在此基础上进一步提出伴随化制导系统脱靶量评估方法。利用导引头耦合数学模型、实际飞行试验数据和简单的制导系统设计参数,快速对火箭弹脱靶量作出估计,在导引头初步方案设计阶段快速更新设计参数、减少迭代设计过程。仿真结果表明,导引头耦合模型具有较高的精确度,结合伴随化方法可以快速估计脱靶量、为导引头和制导系统初步设计提供依据。

基于经典遗传算法的末端多约束弹道优化方法

为了满足现代战争的新要求,增强导弹的飞行弹道性能,提出了一种针对末端多约束的弹道优化方法。在经典遗传算法的基础上,采用直接单重打靶法离散化控制变量,同时基于简化的纵向平面弹道模型,设计了末端多约束弹道的优化方法。在单/双/多性能指标约束下,进行了3个具体算例的仿真,验证了该方法的通用性、可行性和实用性。结果表明:对不同末端约束问题,只需要改变相应性能指标,该方法就能完成末端多约束下的弹道优化工作。该方法对末端多约束弹道优化问题具有一定参考价值,在开展导弹总体方案论证工作时,具有一定借鉴和支撑作用。