空空導彈側向噴流方案對比研究
發(fā)布時間:2021-04-17 09:13
側向噴流控制技術相較于傳統(tǒng)的氣動力控制方法具有響應快、效率高、無氣動熱效應等優(yōu)越性,具有較好的應用前景。從發(fā)動機燃燒室引流作為噴流氣源是一種新的思路,可以減輕結構質量,但是側向噴流有向噴管內側噴流和向飛行器外側噴流兩種方式,使總體設計難以選擇。本文采用數(shù)值模擬的方法對以上兩種噴流方案在空空導彈上的應用進行仿真計算和對比研究,對側向噴流控制在空空導彈上的應用具有指導意義。首先計算了無噴流、向內噴流和向外噴流的發(fā)動機內流場,給出了噴流引起的內流場參數(shù)分布變化,得到了噴流產(chǎn)生的動量推力及噴流對軸向力的影響。比較燃氣引流與空氣引流時的干擾流場及產(chǎn)生的推力,發(fā)現(xiàn)噴流作用受噴流介質參數(shù)的影響很大,以空氣代替燃氣進行試驗時必須考慮介質性質變化的影響。為了進一步比較兩種噴流方案,分別進行了不同噴流工況下的數(shù)值仿真計算和對比分析,對于向噴管內噴流,主要考慮噴射角度、噴射位置的影響;對于彈體外側噴流,主要考慮飛行馬赫數(shù)、飛行攻角的影響。通過對不同計算條件下的作用效果對比,得到如下結論:對于從燃燒室引流進行氣體二次噴流側向力控制的空空導彈來說,若噴口附近沒有安裝彈翼,則應采用向噴管內側噴流的方式,若有彈翼,...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.?4噴流啟動時i向控制力的變化"]??Fig.?1.4?Changes?of?lateral?thrust?when?jet?startup??
研宄了迎角、多個噴口、熱噴流效應和瑞流模型對氣動力特性的影響,計算結果表明側??向力要5ms以上的時間才能基本穩(wěn)定,而且在噴流啟動過程中,噴流放大因子和導彈壓??心位置都在變化圖1.5給出了在噴流啟動過程中力放大因子隨時間的變化,可見在??此過程中側向控制力(力放大因子)的變化幅度較大,這與干擾流場的建立過程緊密相??關。對于噴流的脈沖工作模式,因其噴流時間很短,使這種非定常過程干擾流場和側向??力的響應特征更加顯著,強激波和弱流動區(qū)域建立時間上的差異可能會影響到控制系統(tǒng)??的設計。??A??\??]?\??“?J?\??.?\??勵鄉(xiāng)ujl..“IIi_III"??i?t?^?I?s?f,?#牐媯崳?TJMf?^ms]??圖1.5噴流啟動時放大因子的變化??Fig.?1.5?Variation?of?amplification?factor?after?jet?start??綜上所述,盡管國內外對側向噴流控制技術的兩種噴流方案無論是在噴流作用機理??方面還是在噴流效果影響參數(shù)方面都分別有很多的研宄成果,兩種噴流方案各自的優(yōu)缺??點也基本是行業(yè)內的共識,但是設計師們還是經(jīng)常產(chǎn)生這樣的疑問:即到底哪一種噴流??方案更具優(yōu)勢?或者說在不同的噴流參數(shù)和飛行條件下
Pc=10.784MPa;比熱比C/;/Cv=1.1567?(噴管各截面比熱比不同,折中。保保担叮罚;流??mrh?=?PtV-A^=?13.57k;g/s,根據(jù)入口溫度、壓力、截面積可得入口速度w=62.9m/s。??圖2.3顯示了計算得到的發(fā)動機內部流動參數(shù)分布?梢杂^察到噴管出口截面的壓??強、溫度、以及馬赫數(shù)與熱力計算值基本一致。從圖中可以看到在噴管擴張段,由于噴??管喉部擴張半角的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]發(fā)動機引流推力矢量方案的內流場分析[J]. 孫得川,由旭. 航空兵器. 2014(05)
[2]直接側向力與氣動力復合控制技術綜述[J]. 魏明英. 現(xiàn)代防御技術. 2012(01)
[3]大攻角側向噴流流場特性及噴流干擾效應[J]. 李立沛,徐敏. 固體火箭技術. 2011(05)
[4]噴流氣體性質對導彈側向噴流流場的影響[J]. 孫得川,楊建文,白榮博. 空氣動力學學報. 2010(06)
[5]橫向噴流干擾/控制研究進展[J]. 唐志共,楊彥廣,劉君,唐偉. 實驗流體力學. 2010(04)
[6]帶側向噴流的導彈非定常流場模擬[J]. 孫得川,賈曉洪,李有年,汪亮. 固體火箭技術. 2006(01)
[7]戰(zhàn)術導彈橫向噴流數(shù)值模擬[J]. 鄧有奇,閻超,吳曉軍,鄭鳴. 北京航空航天大學學報. 2005(04)
[8]側向脈沖噴流瞬態(tài)干擾流場探討[J]. 徐敏,陳剛,陳志敏,陳士櫓. 推進技術. 2005(02)
[9]側向控制噴流干擾流場特性數(shù)值研究[J]. 周偉江,馬漢東,楊云軍,紀楚群. 空氣動力學學報. 2004(04)
[10]高超聲速主流中橫向噴流干擾非定常特性研究[J]. 楊彥廣,劉君. 空氣動力學學報. 2004(03)
博士論文
[1]固體發(fā)動機燃氣二次噴射理論與試驗研究[D]. 吳雄.國防科學技術大學 2007
[2]大氣層內攔截彈側向噴流控制技術研究[D]. 徐敏.西北工業(yè)大學 2003
本文編號:3143196
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.?4噴流啟動時i向控制力的變化"]??Fig.?1.4?Changes?of?lateral?thrust?when?jet?startup??
研宄了迎角、多個噴口、熱噴流效應和瑞流模型對氣動力特性的影響,計算結果表明側??向力要5ms以上的時間才能基本穩(wěn)定,而且在噴流啟動過程中,噴流放大因子和導彈壓??心位置都在變化圖1.5給出了在噴流啟動過程中力放大因子隨時間的變化,可見在??此過程中側向控制力(力放大因子)的變化幅度較大,這與干擾流場的建立過程緊密相??關。對于噴流的脈沖工作模式,因其噴流時間很短,使這種非定常過程干擾流場和側向??力的響應特征更加顯著,強激波和弱流動區(qū)域建立時間上的差異可能會影響到控制系統(tǒng)??的設計。??A??\??]?\??“?J?\??.?\??勵鄉(xiāng)ujl..“IIi_III"??i?t?^?I?s?f,?#牐媯崳?TJMf?^ms]??圖1.5噴流啟動時放大因子的變化??Fig.?1.5?Variation?of?amplification?factor?after?jet?start??綜上所述,盡管國內外對側向噴流控制技術的兩種噴流方案無論是在噴流作用機理??方面還是在噴流效果影響參數(shù)方面都分別有很多的研宄成果,兩種噴流方案各自的優(yōu)缺??點也基本是行業(yè)內的共識,但是設計師們還是經(jīng)常產(chǎn)生這樣的疑問:即到底哪一種噴流??方案更具優(yōu)勢?或者說在不同的噴流參數(shù)和飛行條件下
Pc=10.784MPa;比熱比C/;/Cv=1.1567?(噴管各截面比熱比不同,折中。保保担叮罚;流??mrh?=?PtV-A^=?13.57k;g/s,根據(jù)入口溫度、壓力、截面積可得入口速度w=62.9m/s。??圖2.3顯示了計算得到的發(fā)動機內部流動參數(shù)分布?梢杂^察到噴管出口截面的壓??強、溫度、以及馬赫數(shù)與熱力計算值基本一致。從圖中可以看到在噴管擴張段,由于噴??管喉部擴張半角的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]發(fā)動機引流推力矢量方案的內流場分析[J]. 孫得川,由旭. 航空兵器. 2014(05)
[2]直接側向力與氣動力復合控制技術綜述[J]. 魏明英. 現(xiàn)代防御技術. 2012(01)
[3]大攻角側向噴流流場特性及噴流干擾效應[J]. 李立沛,徐敏. 固體火箭技術. 2011(05)
[4]噴流氣體性質對導彈側向噴流流場的影響[J]. 孫得川,楊建文,白榮博. 空氣動力學學報. 2010(06)
[5]橫向噴流干擾/控制研究進展[J]. 唐志共,楊彥廣,劉君,唐偉. 實驗流體力學. 2010(04)
[6]帶側向噴流的導彈非定常流場模擬[J]. 孫得川,賈曉洪,李有年,汪亮. 固體火箭技術. 2006(01)
[7]戰(zhàn)術導彈橫向噴流數(shù)值模擬[J]. 鄧有奇,閻超,吳曉軍,鄭鳴. 北京航空航天大學學報. 2005(04)
[8]側向脈沖噴流瞬態(tài)干擾流場探討[J]. 徐敏,陳剛,陳志敏,陳士櫓. 推進技術. 2005(02)
[9]側向控制噴流干擾流場特性數(shù)值研究[J]. 周偉江,馬漢東,楊云軍,紀楚群. 空氣動力學學報. 2004(04)
[10]高超聲速主流中橫向噴流干擾非定常特性研究[J]. 楊彥廣,劉君. 空氣動力學學報. 2004(03)
博士論文
[1]固體發(fā)動機燃氣二次噴射理論與試驗研究[D]. 吳雄.國防科學技術大學 2007
[2]大氣層內攔截彈側向噴流控制技術研究[D]. 徐敏.西北工業(yè)大學 2003
本文編號:3143196
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