折疊舵翼能夠有效減小飛行器和導(dǎo)彈的外形尺寸,減小貯運(yùn)空間,提升載彈量,應(yīng)用十分廣泛。但由于現(xiàn)有的折疊舵翼多為單次動(dòng)作,且用彈性元件驅(qū)動(dòng),動(dòng)作過程不可控等,同時(shí)本文結(jié)合實(shí)際功能需求,以機(jī)載飛行器舵翼尺寸干涉問題為應(yīng)用背景,并考慮到其高空實(shí)際工作環(huán)境要求,設(shè)計(jì)了一款全自動(dòng)可多次重復(fù)動(dòng)作的折疊尾舵。首先,基于實(shí)際折疊尾舵的使用環(huán)境和要求,借助FLUENT軟件確定了尾舵的工作靜載,同時(shí)對(duì)其折疊展開動(dòng)作和到位鎖定和解鎖動(dòng)作進(jìn)行了方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),振動(dòng)特性分析,并建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)和到位沖擊方程進(jìn)行了推導(dǎo),并借助有限元軟件對(duì)其承載部件的位置分布進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),改善承載部件受力情況。其次,根據(jù)其高空實(shí)際工作環(huán)境,分析其防冰需求性分析,為了保證折疊展開功能的成功實(shí)現(xiàn),對(duì)其進(jìn)行了防冰設(shè)計(jì)。通過建立水滴撞擊特性方程,并結(jié)合FLUENT對(duì)其防冰范圍進(jìn)行了預(yù)估,同時(shí)通過仿真分析確立了電熱防冰方案,完成折疊舵防冰功能設(shè)計(jì),使其可以在高空結(jié)冰環(huán)境飛行中成功實(shí)現(xiàn)舵翼的重復(fù)折疊展開。最后,根據(jù)折疊舵結(jié)構(gòu)和防冰系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程,設(shè)計(jì)了與電熱仿真和有限元承載銷位置分布優(yōu)化仿真的對(duì)照試驗(yàn),對(duì)比仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)方案設(shè)計(jì)過程的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí),對(duì)折疊尾舵原理樣機(jī)進(jìn)行了加工,并進(jìn)行了功能測(cè)試,折疊舵樣機(jī)可以滿足外部尺寸要求和功能使用要求。本文設(shè)計(jì)的全自動(dòng)折疊尾舵功能機(jī)構(gòu)不會(huì)影響舵翼的氣動(dòng)外形,能夠有效的縮小掛載飛行器的外形尺寸,并能夠滿足靜載和動(dòng)載的承載要求,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,到位沖擊小,折疊過程可控,且無需讓飛行裝備進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造等優(yōu)點(diǎn),對(duì)飛行裝備的改進(jìn)具有較大工程意義。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V249
【部分圖文】：

大型飛行器尺寸干涉問題，針對(duì)一款偏航尾舵在考慮折疊展開功能設(shè)計(jì)改造、動(dòng)力學(xué)及仿真分析，從而完。旨在為我國國防事業(yè)折疊自動(dòng)尾舵提供一種新的技術(shù)行器發(fā)射后，在飛行過程中進(jìn)行導(dǎo)彈飛行軌跡和姿態(tài)的飛行至關(guān)重要，但是由于其周向布置于圓柱形彈體尺寸，在運(yùn)輸和裝載過程中容易發(fā)生碰撞和損壞，也響著掛載機(jī)的載彈量。來，隨著武器裝備的進(jìn)步，箱（筒）式導(dǎo)彈和機(jī)載導(dǎo)翼與舵翼在發(fā)射前由于受到彈筒或者彈箱的約束而處于展開。而且隨著導(dǎo)彈飛行距離的增加以及打擊大型目展和所需的貯存與裝載空間也隨之增大，而舵翼折疊外型尺寸，使其在有限的空間內(nèi)能夠裝載更多的導(dǎo)彈，前，折疊舵翼在翼展較大的巡航導(dǎo)彈中出現(xiàn)較多，如面，俄羅斯的白蛉 3M80 和 X-35 反艦導(dǎo)彈，均采用了如圖 1-1 所示。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文同時(shí)展開的導(dǎo)彈而言的，需要保證各個(gè)翼片展開到位的時(shí)間相同或一定的設(shè)計(jì)要求內(nèi)。折疊展開機(jī)構(gòu)是用來實(shí)現(xiàn)舵面折疊和展開動(dòng)作面收到展開或者折疊信號(hào)后，能夠自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)展開和折疊并到位。1970 年以來，美國就進(jìn)行了折疊翼武器裝備的研制，如 GBU-12，GB、以色列等國家也做出了相應(yīng)的工作[2]。目前采用折疊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)彈有Griffin、標(biāo)槍、陶、霍特；以色列的 Spiker；俄羅斯的“白蛉”3M箭系列、紅鳥、霹靂等，如圖 1-2 所示。

1 折疊軸；2 彈體外殼；3 彈簧；4 安裝支架；5 尾翼；6 同步環(huán)；7 螺釘軸圖 1-4 橫向展開弧形折疊翼[5]蘇聯(lián)于 1984 年列裝的 白蛉 （SS-N-22 日炙 ）艦載導(dǎo)彈，其彈翼與翼橫向折疊式。如圖 1-5 所示，在貯存和搬運(yùn)時(shí)彈翼和尾翼處于折疊彈體上，發(fā)射時(shí)展開，縮小了貯運(yùn)與發(fā)射空間，使得彈體龐大的“搬運(yùn)。圖 1-5 俄羅斯白蛉 3M80 艦載導(dǎo)彈
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本文編號(hào)：2869395