融合正交试验法和数理统计的爆燃动力装置优化设计

涉及一种新型爆燃动力装置的精确化设计方法。在分析该爆燃动力装置做功过程的基础上,确定了影响动力装置做功能力的主要因素,研制了做功能力考核试验装置;采用正交试验法研究了各主要因素的影响规律,获得了优化的结构参数,提高了装填火药的能量利用率和爆燃动力装置的做功能力;利用数理统计方法对试验结果进行检验,最终确定了爆燃动力装置的最优结构参数;为爆燃动力装置精确化设计提供了试验依据,为飞机服务舱门运动的精确化控制奠定了基础。

爆燃动力装置内弹道的优化设计

为了研制一种具有特殊功能的爆燃动力装置,并确保该爆燃动力装置做功能力的精确化,涉及一种爆燃动力装置的内弹道数值模拟、优化设计及实验验证技术。在建立爆燃动力装置内弹道物理模型、分析装置做功过程的基础上,应用经典内弹道理论,获得了爆燃动力装置内弹道数学模型,并开展内弹道数值模拟;依据爆燃动力装置评价指标,确定了遗传算法的目标函数、优化设计变量及约束条件,获得了爆燃动力装置内弹道设计的优化解;依据相似理论原理,开展了爆燃动力装置推门模拟实验。实验表明,建立的爆燃动力装置内弹道数学模型合理,爆燃动力装置内弹道优化设计结果较理想。

爆燃动力装置内弹道多相流数值模拟

为揭示爆燃动力装置内弹道特征量在空间和时间上的变化规律,在考虑主装药和辅助装药共同作用的基础上,应用内弹道多相流数值模拟和内弹道测试试验相结合的方法开展研究。在建立爆燃动力装置物理模型的前提下,构建了爆燃动力装置混合装药内弹道多相流守恒方程及其辅助方程;采用CE/SE差分方法,对爆燃动力装置内弹道多相流数学模型进行求解,获得了爆燃动力装置起爆过程中内弹道特征量随时间的变化规律及其典型时刻的空间分布规律。开展的爆燃动力装置内弹道测试试验表明,数值模拟结果与试验结果吻合,验证了爆燃动力装置内弹道多相流数学模型的合理性和CE/SE差分解法的有效性。

试飞飞机爆燃动力装置安全可靠性分析

针对一种特殊爆燃动力装置在客机试飞条件下的安全可靠性要求,基于爆燃动力装置的结构、功能和工作原理,从结构特征、机舱内环境和功能特殊要求等方面,深入分析了影响该装置安全可靠性的主要因素及其作用机理;在隔振减振、防电磁干扰和火药安定性诸方面,进行了针对性的安全可靠性设计,并开展了该爆燃动力装置安全可靠性的地面模拟试验以及客机试飞实践检验。结果表明影响因素与机理分析正确,安全可靠性设计合理,装置安全可靠性达到了预期要求。

爆燃动力装置动作同步性研究

爆燃动力装置是国产某型支线客机应急逃生保障系统的关键部件,通过运动学仿真,确定了爆燃动力装置最小动作同步精度。在分析影响爆燃动力装置动作同步精度主要因素的基础上,提出相应的优化措施:为提高电点火器的点火精度,研制了电点火器,开展了电点火器点火性能考核试验;采用仿人智能控制技术提高了装药密度的均匀一致性;应用某型耐水药提高了爆燃动力装置内火药的安定性。推门模拟试验结果显示,优化后爆燃动力装置动作同步精度满足逃生保障系统技术指标。