卫星整流罩分离过程弹射筒受力特性研究

3800卫星整流罩的分离设计是长征四号火箭研制过程中的关键技术。在火箭实际飞行条件下,弹射筒的可靠工作是整流罩分离的关键环节,分析整流罩初始变形、气动加热下的热载荷及爆炸螺栓起爆动载荷对弹射筒形成的“预紧力”效应,基于有限元方法对弹射筒受力特性开展仿真分析,计算出以上3种条件下的弹射筒受力工况。结合弹射筒锁紧销极限承剪能力,经分析认为在分离过程特定时刻的叠加作用下,会造成锁紧销异常剪断从而影响整流罩正常分离。

机载悬挂装置弹射筒组动力学仿真分析

针对机载悬挂装置中先进弹射挂弹钩弹射过程中的弹射薄壁筒组动力学仿真问题,采用多体系统动力学仿真软件(ADAMS)进行了弹射筒组的动力学仿真分析,研究了弹射筒筒压变化对弹射分离速度与分离时间的影响规律,为机载悬挂装置弹射筒系统的设计与实验验证提供了参考依据。

含微裂纹的固体导弹弹射筒的可靠性研究

为了对含微裂纹的固体导弹钢制弹射筒进行可靠性评估 ,从断裂力学的角度 ,对随机载荷作用下的钢制弹射筒裂纹累积损伤进行了分析和研究 ,建立了裂纹累积损伤失效物理模型。在此基础上应用蒙特 卡罗方法对算例进行仿真计算 ,并分析了影响弹射筒可靠性的因素。结果表明 ,初始裂纹的大小是影响弹射筒可靠性的主要因素 ,这与实际结果较符合。

弹射筒的原理和设计

弹射筒是航天火工装置中的一种,它的结构简单用途广泛,能对弹射物体产生力和运动速度。文章主要介绍通过不同装药设计控制弹射筒的性能,以便满足用户的使用要求。

截面突变的座椅多级弹射筒内弹道仿真

以往研究中对多级弹射筒和压力有效作用面的影响重视不足,并且所建模型通用性差。在分析弹射机构工作过程的基础上,建立了适用于套筒式弹射机构的内弹道模型,以火药质量和机构行程控制数学模型的解算流程,并与实测参数进行了对比,误差在0.9%～2.4%之间,说明模型可靠性;利用此模型分析了压力作用面对其性能的影响,得出结论:1)弹射筒工作期间作用面积A对其性能影响显著,弹射筒直径相差0.01m性能参数误差可达15%左右;2)对于套筒式弹射机构性能计算,近似处理会得出大于实际值的结果,因此必须将有效作用面突变效应考虑在内。

整流罩弹射筒力学特性工程估算

在理论分析和试验的基础上,给出了一种整流罩分离过程中弹射筒分离力的工程估算方法。认为弹射筒达到最大压力后,力-位移关系近似符合等温变化规律。由此可根据地面小车试验的力-时间曲线,通过MSC.ADAMS建模分析获得弹射筒的力-位移曲线,以及整流罩的相关分离参数。整流罩分离地面试验表明,该方法的计算结果与实际较吻合。

某型弹射筒推力突变原因的分析

弹射筒一般用于航天器结构的连接与分离,将连接体以一定速度弹出,实现结构之间的弹射分离。弹射筒在工作过程中推力过大会造成航天器结构的损坏和精密元器件的失效,从而导致整个航天器飞行任务的失败,是航天器的关键部件,因此对影响弹射筒推力的因素研究具有重要意义。文章通过与典型的弹射筒推力曲线进行对比,发现某型两种结构相同的弹射筒推力曲线均多出一个突变峰值。针对该问题,采用对弹射筒试验过程中的高速摄像图片与推力、速度曲线进行对比分析,得出推力突变峰值出现的原因,从而为此类产品的设计优化提供参考。

两级弹射筒与三级弹射筒座椅性能的对比分析

弹射筒作为火箭弹射座椅的一级动力,其作用是为人-椅系统弹射出舱提供一定初速。原三级弹射取消一段中筒后变为两级弹射筒,其弹射行程变短、出舱初速降低、出舱时间缩短,这些对座椅的弹射出舱性能以及弹射性能产生一定影响。本文对三级弹射筒和两级弹射筒从出舱受载、出舱姿态、总压信号采集、救生性能等方面特点进行了对比分析。通过试验数据和仿真结果的综合分析,认为采用两级弹射筒,座椅在出舱受载、出舱姿态等方面较三级弹射筒座椅得到了一定改善。

弹射筒内筒数控车削加工方法改进

针对竹节状薄壁零件的加工难点,数控车削多台阶外圆时正确使用中心架辅助支撑,选择切削阻力较小的硬质合金锋利刀具,防止切削振动,为此类零件的加工提供了技术参考。

一种双级弹射作动筒对抛分离输出特性研究

为满足武器系统低过载对抛分离功能要求,设计了一种对抛式双级弹射作动筒,基于零维内弹道理论建立了对抛式双级弹射作动筒内弹道模型,对其分离输出特性进行了仿真,并对内弹道模型的准确性进行了试验验证。结果表明,对抛式双级弹射作动筒内弹道模型准确可靠,压强仿真曲线与实测曲线基本吻合,分离输出参数仿真值与实测值基本一致,误差不超过5%。本研究能够为同类型对抛式双级弹射作动筒的设计提供理论指导。

机载悬挂装置弹射薄壁筒组力学仿真与寿命分析

针对瞬时高温高压燃爆气体强力弹射作用下机载悬挂装置中弹射薄壁筒组磨损与寿命问题,采用多体系统动力学仿真软件ADAMS进行了弹射筒组的动力学仿真计算,并用有限元软件ANSYS对薄壁筒组零件在整个弹射过程进行了有限元仿真计算,对基于弹射薄壁筒组配合面间隙控制的寿命进行了分析,为机载悬挂装置弹射筒系统的设计提供了参考依据。

弹射筒外筒组件高强度粘接及检测工艺技术设计

本文对某型弹射筒外筒组件高强度粘接技术难点进行了工艺分析;介绍了弹射筒粘接工艺技术难点、粘接工艺流程、检测方法及注意事项等,在粘接工艺技术设计过程中取得了一定的技术积累,具有良好的借鉴、推广应用意义。

弹射座椅弹射筒上连接头挂耳断裂失效分析与研究

本文对弹射座椅弹射筒上连接头挂耳断裂失效现象、安装位置和作用进行了简要介绍;对可能造成上连接头挂耳断裂失效的原材料、尺寸、生产过程、断口、设计及工况强度等主要因素进行了系统排查、分析和验证,最终,找准了零件失效的机理,并准确定位,验证有效,对航空产品提升抗疲劳性能的设计应用起到积极的指导和借鉴意义。

弹射筒内筒组件钢球收压及检测工艺

本文对航空火箭弹射座椅弹射筒内筒钢球收压技术要求、难点进行了工艺分析;介绍了钢球收压工艺技术难点、检测方法及注意事项等,在工艺技术研究及设计过程中取得了一定的技术积累,具有良好的借鉴、推广应用意义。

火箭多级筒燃气弹射动力学特性及影响因素

为提高火箭弹射的性能,研究一种新型改进火箭多级筒燃气弹射装置的安全性,对其弹射过程中结构的动力学特性及发射过程中的影响因素进行比较分析。使用有限元方法对该弹射装置的弹射过程进行仿真,将弹射出的火箭位移、速度、俯仰角等结果与实验结果进行对比,验证有限元计算模型的有效性。在有限元模型基础上分析筒节间隙、推力偏心和发射角度对多级筒弹射安全性的影响。分析结果表明:发射角度是弹射安全性的主要影响因素,筒节间隙和推力偏心是次要影响因素,火箭弹射偏转、筒节间相互作用力和横向最大位移增大都是这些因素影响弹射安全性的主要表现;当活塞筒筒节间隙扩大到0.3 mm或发射角度偏转到3°时,会对发射安全性产生较大的威胁。

机载悬挂装置弹射薄壁筒组零件的有限元分析

研究瞬时高温、高压燃爆气体强力弹射作用下机载悬挂装置中,弹射薄壁筒组零件的力学性能,采用有限元软件ANSYS对薄壁筒组零件在整个弹射过程进行有限元仿真分析,获得了薄壁筒组零件在弹射过程中的接触压力、应力分布和塑性变形,从而为弹射薄壁筒组零件的工作寿命提供参考依据。

飞机座椅弹射试验用测试系统设计

该文结合弹射试验系统,利用测试系统随同座椅弹射出去的存储测试方法,设计了对弹射筒的主要验收指标——加速度峰值、离轨速度等进行检验的测试系统。弹射试验证实该系统工作可靠,在完成既定功能的前提下比原系统具有体积小、结构简单、易于操作等优点,该测试系统的研制对于飞机座椅弹射筒的产品设计与质量检验均具有指导意义和实际应用价值,并在实践中得到了应用。

飞机弹射救生系统内弹道数值仿真研究

以往研究弹射筒,主要以单级弹射筒为对象,对多级套筒式弹射筒研究不足。在计算中,往往忽略了有效面积以及滑轨摩擦的因素,所建立的模型通用性差。在分析弹射机构的结构以及工作过程的基础上,建立了适用于套筒式弹射机构的内弹道模型,仿真并与实验值进行对比,误差在0.77%~1.91%之间,证明了模型的正确性,可以为弹射筒方案设计和验证提供理论依据。

小行星着陆附着系统弹射机构设计

小行星弹射着陆附着系统弹射机构用于将锚装置以一定初速射向小行星表层,从而实现着陆器在小行星表面的有效固定。弹射筒与延时作动器组成了一个火工弹射机构,弹射筒将锚装置以一定的速度弹出;延时作动器是锚装置的重要组件,采用机械式触发,用于在锚装置射入小行星表面以后延时将锚装置内部机构强力展开,起到增大锚装置附着力的作用。弹射机构弹射锚装置相对于弹射锚装置配质量的弹射速度大幅下降,是由于延时作动器的延期针刺雷管工作后产生高压燃气,推动延时作动器的推杆反向撞击弹射筒活塞,与活塞形成了一个类似于"空气弹簧"造成的。通过增加延时作动器卡箍的方式将推杆击发雷管后锁住,达到防止反弹撞击活塞降低弹射速度的目的。该设计方式对弹射机构的内部结构设计提供了一种新的思路和方法。

30CrMnSiANi2A中筒磨削裂纹失效分析与研究

本文对弹射筒大修时30CrMnSiANi2A中筒磁粉探伤检出微裂纹失效现象进行了简要介绍;对裂纹断口宏观形貌、微观形貌和金相组织等进行了理化检测和分析;对可能造成中筒原材料、冷热加工、磨削参数、加工应力、装机适应性等主要因素进行了系统排查和分析;最终,找准了中筒产生微裂纹的机理,并制订了切实可行的预防与杜绝措施,对航空产品工艺细化设计应用起到积极的警示、指导和借鉴意义。