绳索对抛索火箭弹道特性的影响

抛索火箭系统的绳索动力学问题十分复杂。采用有限段方法对绳索进行建模,分析推导了绳索的运动和受力,根据Kane方法选择了合适的广义坐标,建立了拖缆火箭飞行的动力学模型。利用该动力学模型分析了绳索对抛索火箭弹道特性的影响,得到了绳索线密度、空气阻力系数对射程、速度、弹道倾角等弹道特性影响规律,为下一步研究绳子对拖缆火箭飞行的扰动以及拖缆火箭制导控制提供了理论模型和指导。

抛索火箭系统主动段绳索动力学特性研究

针对抛索火箭系统主动段绳索复杂的动力学特性,建立了基于多体动力学方法的绳索模型;数值仿真了真实火箭推力作用下绳索主动段飞行动力学过程及其动态特性。研究结果表明:主动段绳索运动呈波动状态,绳索速度和绳索内张力呈现规律性波动,随着编号增加,速度波动幅度先增大后减小,绳索内张力波动的幅度和大幅波动持续时间先减小后增大,绳段最大速度达到325.42 m/s,绳段内张力的峰值达到了8 162.5 N。仿真计算结果与试验数据较一致,该研究成果对抛索火箭系统绳索选择和系统弹道设计有参考价值。

抛索火箭平面运动弹道模型研究

抛索火箭的运动是变质量变结构变边界条件的复杂动力学问题。根据牛顿—欧拉方程,采用集中质量法建立了抛索火箭运动模型。将绳索离散为一系列质量集中在一点的单元,并假设绳索上所有的作用力都集中作用在集中质量点上。通过火箭运动方程、绳索各单元的运动方程、绳索间约束方程和边界条件,联立求解抛索火箭的运动方程。对抛索火箭进行了运动仿真,仿真结果与试验结果一致性较好。该运动弹道模型可以为工程设计提供理论指导。

抛索火箭系统主动段绳索运动状态影响因素研究

为了研究主动段绳索运动的运动状态和绳索内张力的规律,建立抛索火箭系统的计算模型并进行了数值计算,分析了绳索摆放长度、线密度、发动机推力对绳索运动状态的影响规律。研究结果表明:在主动段内,绳索摆放长度的长短对系统运动的距离和速度几乎没有影响,但绳索摆放长度越长,绳索内产生的张力的振荡就越大;绳索的线密度对系统运动的距离略有影响,对速度和绳索内张力有一定影响,线密度越大,绳索运动速度的振荡越大,绳索内张力的振荡也越大;发动机推力越大,系统运动的距离越大,速度越高,绳索内的张力也越大。本研究为抛索火箭系统的设计提供了量化参考指标。

山区V形峡谷悬索桥关键施工技术

普立特大桥位于云南省宣威市,跨越典型的山区V形峡谷,主桥为主跨628m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,主缆采用预制平行钢丝束股,由91束91根Φ5.1mm镀锌高强钢丝组成。结合现场实际情况,宣威岸采用重力锚,普立岸采用隧道锚,锚体均按"分层浇筑、分层支撑、分段接管、实施监控"的方案实施。隧道锚倾角大,开挖采用控制爆破技术减少对周边围岩的扰动,出渣采用有轨运输方式。主缆先导索牵引采用火箭抛掷施工方法,主缆架设采用PWS法施工。主梁为具有良好抗风性能的扁平流线型钢箱梁,钢箱梁架设采用缆索吊机旋转架设法施工。