近年來(lái),臨近空間飛行器的研究已經(jīng)成為航空領(lǐng)域的熱點(diǎn)。高超聲速臨近空間飛行器飛行過(guò)程中須在一定高度和馬赫數(shù)下進(jìn)行動(dòng)力轉(zhuǎn)換,此過(guò)程相對(duì)容易發(fā)生事故,由此帶來(lái)臨近空間載人飛行器高空大馬赫數(shù)下的救生問(wèn)題。超聲速?gòu)椛渚壬话悴捎妹荛]式救生系統(tǒng),本文采用數(shù)值模擬方法對(duì)密閉式彈射座椅的氣動(dòng)特性進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:（1）討論了超聲速流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法,對(duì)典型鈍頭體模型圓柱外繞流進(jìn)行數(shù)值模擬,驗(yàn)證了數(shù)值方法的正確性;（2）將驗(yàn)證過(guò)的數(shù)值方法運(yùn)用到密閉式彈射救生系統(tǒng)的研究中,選取30km高空,Ma=4的計(jì)算工況,數(shù)值模擬了迎角為0°,側(cè)滑角為0°時(shí)不同外形參數(shù)下座椅流場(chǎng)分布情況,確定了合適的座椅外形;在選定外形的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步計(jì)算了迎角為-90°⁹0°,側(cè)滑角為0°⁵0°范圍內(nèi)座椅氣動(dòng)特性變化規(guī)律,靜穩(wěn)定性分析表明無(wú)穩(wěn)定裝置的密閉式彈射座椅極易發(fā)生旋轉(zhuǎn);（3）設(shè)計(jì)了穩(wěn)定板和穩(wěn)定桿兩種硬式穩(wěn)定減速裝置,對(duì)其穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析可得,穩(wěn)定桿相較于穩(wěn)定板能在大范圍姿態(tài)角內(nèi)改善座椅的氣動(dòng)特性,并使座椅在迎角為0°時(shí)處于靜穩(wěn)定狀態(tài),適合作為密閉式彈射座... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

X37飛行器

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章 緒論1.1 研究背景和意義近年來(lái)，隨著以 X37、X43 為代表的高超聲速飛行試驗(yàn)的披露，臨近空間飛行器越來(lái)越受到各國(guó)的關(guān)注，成為競(jìng)相研究的熱點(diǎn)。臨近空間是指距離地面 20~100km 的空域[1]，介于傳統(tǒng)航空與航天活動(dòng)范圍的中間。由于其特殊的空間位置，使得處于該區(qū)域的飛行器上可攻擊在軌飛行的衛(wèi)星，下可攻擊地面目標(biāo)和傳統(tǒng)的航空器，常規(guī)導(dǎo)彈武器卻難以對(duì)高超聲速巡航的臨近空間飛行器構(gòu)成威脅。因此，臨近空間飛行器勢(shì)必對(duì)未來(lái)的作戰(zhàn)模式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，甚至引發(fā)革命性的變革。

的研究也取得了較大的進(jìn)展，基本處于第三代彈射座椅技術(shù)水平，對(duì)第四代彈射座椅的關(guān)鍵性技術(shù)也處于原理驗(yàn)證階段，但目前彈射座椅的救生包線仍舊不能滿足高超聲速飛機(jī)乘員救生的要求。1.2.2 密閉式彈射救生系統(tǒng)為解決跨音速及超音速情況下的應(yīng)急離機(jī)問(wèn)題，國(guó)外早在 20 世紀(jì) 50 年代就展開(kāi)了對(duì)密閉式救生系統(tǒng)的研究，主要分為密閉式彈射座椅和分離式整體座艙[7]。密閉式彈射座椅主要用于超音速飛機(jī)，以美國(guó)斯坦利公司為 B-58 飛機(jī)和 B-70 飛機(jī)配套研制的座椅最為典型。B-58 飛機(jī)彈射座椅上安裝了一個(gè)可折疊和展開(kāi)，類似于蛋殼的密閉門。正常飛行時(shí)，密閉門為打開(kāi)狀態(tài)，飛行員可以正常操縱飛機(jī)或執(zhí)行其他任務(wù)。應(yīng)急離機(jī)時(shí)，座椅在 0.25 秒內(nèi)完成抬腿機(jī)構(gòu)收腿和密閉門關(guān)閉動(dòng)作，而后完成艙蓋拋放，在火箭推力的作用下座椅彈射出艙，并打開(kāi)減速穩(wěn)定傘，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間穩(wěn)定減速后再打開(kāi)救生傘，實(shí)現(xiàn)人椅穩(wěn)降。B-70 飛機(jī)的彈射座椅外形與 B-58 類似，而穩(wěn)定減速裝置不同。座椅彈射離機(jī) 0.1s 后，椅背伸出兩根穩(wěn)定桿，在中高速下起穩(wěn)定作用，1.5s 后，穩(wěn)定桿后面兩個(gè)小穩(wěn)定傘張開(kāi)，保證低速和降落時(shí)的穩(wěn)定，該型彈射座椅可完成在零高度、167km/h 及 21000m、Ma=3 情況下的安全救生。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]穩(wěn)定性導(dǎo)數(shù)計(jì)算方法研究[J]. 張瑞民,時(shí)曉天.  航空工程進(jìn)展. 2016(03)
[2]基于非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格人椅系統(tǒng)外流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 張朋,田佳林,韓魯佳.  應(yīng)用科技. 2015(05)
[3]超聲速半流傘設(shè)計(jì)與分析[J]. 韓晉陽(yáng),徐宏,高峰.  航天返回與遙感. 2013(05)
[4]淺析航空座椅彈射火箭的發(fā)展[J]. 樊虎,練兵,王子田,胡勇.  航空工程進(jìn)展. 2012(03)
[5]人/椅系統(tǒng)外流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 丁春全,姜南,范群.  艦船電子工程. 2011(10)
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[8]動(dòng)網(wǎng)格生成技術(shù)及非定常計(jì)算方法進(jìn)展綜述[J]. 張來(lái)平,鄧小剛,張涵信.  力學(xué)進(jìn)展. 2010(04)
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博士論文
[1]航空彈射座椅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真分析研究[D]. 田佳林.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[2]人椅系統(tǒng)的高速氣流吹襲防護(hù)技術(shù)研究[D]. 魏濤.南京航空航天大學(xué) 2009

碩士論文
[1]火箭彈射座椅高速穩(wěn)定系統(tǒng)選型研究[D]. 雷森.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[2]基于嵌套網(wǎng)格的人椅系統(tǒng)高速流場(chǎng)特性的數(shù)值模擬[D]. 譚率.南京航空航天大學(xué) 2007
[3]人椅系統(tǒng)外流場(chǎng)計(jì)算[D]. 袁青.南京航空航天大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2910614