垂发冷弹射导弹四推冲器转弯动力学研究

针对四推冲器转弯控制技术与其他垂发冷弹射导弹转弯控制技术存在较大差异的问题,建立了导弹的转弯段线运动方程、姿态运动方程和待转信息方程;设计了转弯时序,通过引入预估模型及相应判据设计了转弯控制策略;并基于上述策略开展了参数匹配研究;通过简易装置实现了弹体轴线的大范围调节。通过仿真算例验证了所提出参数匹配关系以及转弯控制策略的有效性。

一种测量固体火箭发动机羽焰温度的数据处理方法研究

针对连续测量固体火箭发动机羽焰温度的特点 ,提出了一种新的发射率假设模型 ,并在此基础上提出了一种新的多波长高温计的数据处理方法 ,即通过处理两个不同时刻多波长高温计的测量数据 ,由计算可同时获知两个时刻的真温及光谱发射率 .实验结果表明 ,其真温计算值与火箭发动机设计者提供的理论值之差在± 2 0K以内 。

弹箭贮存寿命预测预报技术综述

概述了弹箭系统贮存寿命预测预报技术的研究现状及研究方法。对弹箭系统的橡胶构件、发射药、推进剂、固体发动机的贮存寿命预测预报技术进行了详细介绍。阐明了现有技术的优点及缺陷,并且表明针对不同的产品应选择适当的方法及条件才能得出相对比较可信的预估贮存寿命。

一种先进的固体火箭冲压发动机堵盖设计

简要对比了固体火箭冲压发动机不同形式进气道出口堵盖设计方案,指出可烧蚀堵盖是今后技术发展的方向。在此基础上详细设计了一种该类型堵盖,它是由钯和铝组成的层压板结构。同时,还对其进行了应力分析,结果表明该设计方案可以满足固冲发动机对进气道出口堵盖的强度和密封要求,可为可烧蚀堵盖在未来先进空空导弹上的应用提供参考。

固体火箭发动机药柱三维温度场应力场有限元分析

采用有限元法计算固体火箭发动机药柱在固化冷却时的三维瞬态温度场。基于粘弹性积分型本构关系，计算热应力场。计算程序可用于工程实际。

固体推进剂火箭发动机羽焰温度诊断的遗传算法研究

推进剂的羽焰温度是固体推进剂火箭发动机的重要参数,对于研究发动机内的燃烧过程具有重要价值．使用多波长高温计实现对固体推进剂火箭发动机羽焰温度的测量．根据多光谱辐射测温的参考温度数学模型和测量得到的数据,判断羽焰的发射率与波长的关系．并对二者的关系进行非线性拟合,采用遗传算法进行优化计算得到羽焰温度和发射率．实验结果表明,羽焰温度计算值与火箭发动机设计者提供的理论值之差在±20 K以内,说明该方法是解决固体推进剂火箭发动机羽焰温度测量的可行性方法．

多目标多光谱辐射高速高温计的研制

固体火箭羽焰是一种特殊的火焰,固体火箭发动机喷管羽流沿径向和轴向的温度是研究固体推进剂燃烧状况和发动机燃烧流场的基本参数。针对固体火箭发动机尾喷焰温度及其空间分布测量的需要,继1999年采用多光谱辐射测温方法和技术实现航天某型号固体火箭发动机测量后,研制了新型的多目标多光谱辐射高速高温计用于固体火箭发动机地面搭载试验。仪器使用组合棱镜和光电二极管阵列实现目标0.4～1.1μm光谱的热辐射测量,在主光路设计中首次使用光纤技术,实现一台仪器同时测量空间分布6个目标点的温度和发射率,每个点的空间位置由光阑上的通光孔精确确定,且每个目标测点均有8个工作光谱,研制的同步高速数据采集系统完成48个测量通道的数据同步时间小于10 ns。

战术导弹用固体发动机长寿命和免维修技术进展

阐述了近年来战术导弹固体发动机长寿命、免维修技术研究领域的一些进展;并根据最近的研究动态和相关技术的发展,展望了这一研究领域未来的发展趋势。

固体火箭发动机燃气温度测量研究

本文论述了固体火箭发动机燃气温度的测量问题,介绍了采用钨铼热电偶测温传感器的测量结果,并介绍使用计算机对燃气温度进行数据采集和处理的研究成果.实验数据与有关计算结果相比较,具有良好的一致性.

战术导弹固体发动机的关键技术问题

讨论了战术导弹固体发动机在高能推进剂、碳纤维壳体、轻质小力矩柔性喷管和双脉冲发动机等关键技术方面取得的进展。其中 ,HTPB推进剂的性能达到比较完善的水平 ,已用于各类战术导弹。高能、低特征信号GAP推进剂通过了实验发动机试验。碳纤维壳体达到了实用水平。发动机能量管理和向量控制技术的研制与开发工作正在开展之中。

战术固体火箭发动机药温测量研究

介绍了一种战术火箭固体发动机药柱温度测量技术,测量系统主要由一个温度传感器和一个与嵌入式计算机相连的特殊的测量单元组成。该系统随某型号发动机进行了温度循环试验和温度冲击试验,同时用ANSYS软件对试验过程进行了模拟计算,试验测量结果与计算结果符合很好。还提出了药柱等效温度概念和计算方法,并给出了通过发动机外壁温度和药柱内壁温度计算等效温度的拟合公式。发动机最后进行了地面试验,获得圆满成功,证明该测量系统是可靠的,具有实用价值。

战术固体火箭发动机按费用优化设计

论述了按费用设计的概念和方法。在５种战术固体火箭发动机制造成本数据统计分析的基础上，以部件重量作为模型参数，建立了适合于战术固体发动机的喷管、装药和壳体成本模型，根据这些成本模型，对某地空战术导弹火箭发动机以冲费比（总冲／费用）作为目标函数进行按费用优化设计，所得结果通过与实际发动机试车结果及制造成本比较，表明以重量作为参数的成本模型合理，按费用优化设计技术可行，经济上合理。

战术地地导弹弹道／固体火箭发动机一体化设计与仿真研究

给出近程战述地地导弹弹道／团体火箭发动机一体化优化设计的数学模型、设计方法与数值优化算法等。并针对某地地导弹，作了大量的弹道仿真，得到了弹道与发动机的最优匹配，使起飞总重明显下降。

进气道与弹体内外流场一体化数值模拟方法研究

建立了进气道/导弹内外流场的CFD数值模型,并对某固冲导弹的纵向特性进行了实例计算分析。结果显示,数值计算不仅可以直接提取进气道的内流特性,而且可以直接提取进气道和导弹全弹的外流气动特性。对于评估进气道与导弹弹体相互之间的气动干扰特性,也能提供直接的数值依据。该方法简便易行,可望推广应用于固冲等吸气式导弹的总体方案设计中,具有明显的实用价值。

固体火箭喷管烧蚀和传热的基本问题

总结固体火箭复合结构全喷管烧蚀和传热计算中的基本问题:二相跨音速喷管粘流,燃气与喷管壁面的换热,不同材料的热化学烧蚀模型,粒子侵蚀,烧蚀控制机制,移动边界下的瞬时导热,烧蚀与传热的耦合,复合结构全喷管烧蚀和传热的CAD,以及测试等。在解决基本问题的基础上,对复合结构全喷管可获得其烧蚀率和温度分布。

固体发动机喷管喉衬流固耦合换热规律数值研究

通过考虑流场与壁面的湍流换热、固壁中的热传导以及包含吸收-发射性气体介质的喷管空腔中的热辐射交换等因素,建立了喷管喉衬流固耦合换热模型,通过与前人实验结果对照验证了模型的准确性;应用该模型分析了喷管粗糙度、燃气组分、燃烧室压强、推进剂燃温等因素对喷管喉衬热结构及换热规律的影响。仿真结果表明,喷管喉衬壁面温度和总热流密度在喷管喉部直段的前端达到最大;上述因素对喷管喉衬热交换的热流密度影响很大。

固体火箭发动机的能量管理技术研究

介绍了固体火箭发动机的能量管理技术对于提高战术导弹射程、命中精度等方面的作用,针对隔板式能量管理技术,分别对美国、加拿大、日本、德国等国的代表性研究方案进行了评述,指出了今后的研究方向。

固体火箭发动机/导弹一体化设计

以某一两级固体地—空导弹作为算例,研究了固体火箭发动机/导弹一体化设计问题。研究以导弹起飞质量最轻和可用过载最大为目标建立了目标函数,利用优化理论完成了7个设计变量的优化设计。优化结果表明,所建立的数学模型是正确的。

基于亚历山大效应测量固体火箭发动机燃气温度

介绍了亚历山大效应测温原理,通过数值仿真研究了发动机尺寸与热损失对燃烧室轴心温度的影响,组建了基于亚历山大效应的火箭发动机燃气温度测量系统。测量了铝含量为1%,9%,17%的复合推进剂在0.1 MPa下燃气温度、发动机工作压强为5 MPa时燃烧室内燃气温度和喷管出口处燃气温度。结果表明:发动机直径与热损失对燃烧室轴心温度的影响可忽略;基于亚历山大效应测温法在室压下测得燃气温度分别为2857,3109,3284 K,理论计算燃气温度分别为2712,2891,3049 K,即随着铝含量的增加,实测燃气温度和理论燃气温度都增加;测得发动机喷管出口燃气温度为2200 K,与理论计算的2278 K较吻合;透明玻璃窗在发动机工作过程中受到燃气污染,导致测得的燃烧室气体温度分别为2300 K和2450 K,低于理论计算的3190 K和3450 K,必须进一步改进高温测量系统,使之能精确测量火箭发动机燃气温度。

实测舰载环境温度载荷与环境温度模型载荷对发动机药柱应力响应对比分析

为预估海洋环境温度对舰载导弹固体火箭发动机累积损伤的影响,保证发动机的可靠性,分别利用实测舰载环境温度数据和偏态分布环境温度模型值作为边界载荷,应用有限元法求解舰载导弹固体火箭发动机对海洋环境的温度和应力响应,得到了发动机的温度分布和应力分布。结果表明,温度模型值与实测数据对发动机药柱温度和应力的影响十分接近,可以用于研究固体火箭发动机药柱对温度载荷的响应。