發(fā)動機(jī)噴管推力矢量控制研究
發(fā)布時間:2021-10-22 11:43
推力矢量控制技術(shù)作為非傳統(tǒng)的飛行控制技術(shù),其通過運(yùn)用機(jī)械裝置改變發(fā)動機(jī)尾噴管噴流方向,從而產(chǎn)生側(cè)向力來控制飛行器的運(yùn)動,并且側(cè)向力的大小和飛行器的飛行高度和速度均無關(guān),能夠快速調(diào)整飛行器的姿態(tài),大幅度地提高了飛行器的機(jī)動性和敏捷性。航行體水下運(yùn)動過程中易受艇速、波浪、海流等因素的影響,在“無控”條件下彈道發(fā)生變化,無法滿足出水姿態(tài)的要求,從而影響其作戰(zhàn)性能。然而,推力矢量控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在海流、海浪等外界條件干擾下對航行體的運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行有效控制,從而放寬對水下發(fā)射條件的要求,實現(xiàn)航行體的大水深變化、潛艇變航速和全天候發(fā)射的目標(biāo)。因此,開展推力矢量控制技術(shù)的研究來實現(xiàn)航行體水下運(yùn)動姿態(tài)的調(diào)整具有重要意義。本文以擾流片式推力矢量控制裝置為研究對象,首先對所采用的數(shù)值計算方案進(jìn)行了驗證,然后對擾流片與噴管出口之間五種安裝間距方案分別進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了安裝間距對噴管推力矢量特性的影響,結(jié)果表明安裝間距為0mm時推力矢量控制裝置的側(cè)向力最大,推力損失最小。在此基礎(chǔ)上,本文最后分別研究了單相氣體和氣液兩相條件下工作水深和堵塞比等因素對噴管推力矢量流場特性的影響以及側(cè)向力的響應(yīng)特性。研究結(jié)果表明:...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值計算方法簡介及驗證
2.1 基本控制方程
2.2 多相流模型
2.2.1 連續(xù)性方程
2.2.2 動量方程
2.2.3 能量方程
2.3 湍流模型
2.4 多重網(wǎng)格技術(shù)
2.5 氣體射流及典型流動結(jié)構(gòu)的簡介
2.6 數(shù)值計算方法驗證
2.6.1 單相氣體數(shù)值計算方法驗證
2.6.2 氣液兩相數(shù)值計算方法驗證
2.7 本章小結(jié)
第3章 單相氣體時計算結(jié)果與分析
3.1 引言
3.2 計算域和網(wǎng)格劃分
3.3 無量綱化處理方法
3.4 擾流片安裝間距對推力矢量特性的影響
3.5 擾流片對噴管推力矢量流場特性的影響
3.6 水深對推力矢量特性的影響
3.7 堵塞比對推力矢量特性的影響
3.8 本章小結(jié)
第4章 氣液兩相時計算結(jié)果與分析
4.1 引言
4.2 氣液兩相時水深對噴管推力矢量特性的影響
4.3 氣液兩相時堵塞比對噴管推力矢量特性的影響
4.4 氣液兩相時雙擾流片對噴管推力矢量特性的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火箭燃?xì)馍淞髁鲌龅臒o網(wǎng)格方法模擬[J]. 卓長飛,封鋒,武曉松. 固體火箭技術(shù). 2014(01)
[2]基于固體火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)的防空導(dǎo)彈控制發(fā)展綜述[J]. 張涵,李旭昌,王宏宇,李寧. 飛航導(dǎo)彈. 2013(11)
[3]擾流片推力矢量控制系統(tǒng)動態(tài)特性研究[J]. 崔業(yè)兵,陳雄,周長省,姚琰,韓文超. 推進(jìn)技術(shù). 2013(08)
[4]固體火箭發(fā)動機(jī)水下試驗的數(shù)據(jù)處理方法研究[J]. 商旭升,吳智鋒,何宇峰. 推進(jìn)技術(shù). 2013(08)
[5]不同發(fā)射深度下噴管燃?xì)馍淞魈匦匝芯縖J]. 陳煥龍,王檸,劉華坪,俞建陽,陳浮,許佳偉. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2012(06)
[6]水下固體火箭發(fā)動機(jī)的負(fù)推力現(xiàn)象研究[J]. 唐嘉寧,李世鵬,王寧飛. 固體火箭技術(shù). 2012(03)
[7]潛射導(dǎo)彈水下運(yùn)動主動控制方法[J]. 宋錦. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2012(03)
[8]推力矢量技術(shù)在空空導(dǎo)彈上的應(yīng)用與分析[J]. 段冬冬,沈小林. 飛航導(dǎo)彈. 2012(04)
[9]推力矢量控制技術(shù)在導(dǎo)彈上的應(yīng)用[J]. 高峰,唐勝景,師嬌. 飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
[10]擾流片快速張開誘發(fā)的非定常流動研究[J]. 周濤,閻超. 航空學(xué)報. 2006(06)
碩士論文
[1]擾流片式推力矢量控制系統(tǒng)特性研究[D]. 韓文超.南京理工大學(xué) 2012
[2]不同深度下導(dǎo)彈水下點(diǎn)火燃?xì)馍淞髁鲌鰯?shù)值模擬[D]. 許佳偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]突片型圓噴管引射摻混特性的研究[D]. 吳弢.南京航空航天大學(xué) 2007
[4]擾流片式彈射火箭推力矢量控制技術(shù)研究[D]. 鐘華.西北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3451030
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值計算方法簡介及驗證
2.1 基本控制方程
2.2 多相流模型
2.2.1 連續(xù)性方程
2.2.2 動量方程
2.2.3 能量方程
2.3 湍流模型
2.4 多重網(wǎng)格技術(shù)
2.5 氣體射流及典型流動結(jié)構(gòu)的簡介
2.6 數(shù)值計算方法驗證
2.6.1 單相氣體數(shù)值計算方法驗證
2.6.2 氣液兩相數(shù)值計算方法驗證
2.7 本章小結(jié)
第3章 單相氣體時計算結(jié)果與分析
3.1 引言
3.2 計算域和網(wǎng)格劃分
3.3 無量綱化處理方法
3.4 擾流片安裝間距對推力矢量特性的影響
3.5 擾流片對噴管推力矢量流場特性的影響
3.6 水深對推力矢量特性的影響
3.7 堵塞比對推力矢量特性的影響
3.8 本章小結(jié)
第4章 氣液兩相時計算結(jié)果與分析
4.1 引言
4.2 氣液兩相時水深對噴管推力矢量特性的影響
4.3 氣液兩相時堵塞比對噴管推力矢量特性的影響
4.4 氣液兩相時雙擾流片對噴管推力矢量特性的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火箭燃?xì)馍淞髁鲌龅臒o網(wǎng)格方法模擬[J]. 卓長飛,封鋒,武曉松. 固體火箭技術(shù). 2014(01)
[2]基于固體火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)的防空導(dǎo)彈控制發(fā)展綜述[J]. 張涵,李旭昌,王宏宇,李寧. 飛航導(dǎo)彈. 2013(11)
[3]擾流片推力矢量控制系統(tǒng)動態(tài)特性研究[J]. 崔業(yè)兵,陳雄,周長省,姚琰,韓文超. 推進(jìn)技術(shù). 2013(08)
[4]固體火箭發(fā)動機(jī)水下試驗的數(shù)據(jù)處理方法研究[J]. 商旭升,吳智鋒,何宇峰. 推進(jìn)技術(shù). 2013(08)
[5]不同發(fā)射深度下噴管燃?xì)馍淞魈匦匝芯縖J]. 陳煥龍,王檸,劉華坪,俞建陽,陳浮,許佳偉. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2012(06)
[6]水下固體火箭發(fā)動機(jī)的負(fù)推力現(xiàn)象研究[J]. 唐嘉寧,李世鵬,王寧飛. 固體火箭技術(shù). 2012(03)
[7]潛射導(dǎo)彈水下運(yùn)動主動控制方法[J]. 宋錦. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2012(03)
[8]推力矢量技術(shù)在空空導(dǎo)彈上的應(yīng)用與分析[J]. 段冬冬,沈小林. 飛航導(dǎo)彈. 2012(04)
[9]推力矢量控制技術(shù)在導(dǎo)彈上的應(yīng)用[J]. 高峰,唐勝景,師嬌. 飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
[10]擾流片快速張開誘發(fā)的非定常流動研究[J]. 周濤,閻超. 航空學(xué)報. 2006(06)
碩士論文
[1]擾流片式推力矢量控制系統(tǒng)特性研究[D]. 韓文超.南京理工大學(xué) 2012
[2]不同深度下導(dǎo)彈水下點(diǎn)火燃?xì)馍淞髁鲌鰯?shù)值模擬[D]. 許佳偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]突片型圓噴管引射摻混特性的研究[D]. 吳弢.南京航空航天大學(xué) 2007
[4]擾流片式彈射火箭推力矢量控制技術(shù)研究[D]. 鐘華.西北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3451030
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