懸浮彈藥是一種新型的防空反導(dǎo)彈藥,其利用子彈藥的空中懸浮裝置來實(shí)現(xiàn)短時(shí)滯空停留,完成對(duì)來襲導(dǎo)彈的防御攔截。子母式懸浮彈藥的一大關(guān)鍵在于滯空裝置能量供應(yīng)。本文主要對(duì)子母懸浮彈的自發(fā)電裝置進(jìn)行研究,尋求一種可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期存儲(chǔ)自發(fā)電的彈載電源裝置,主要內(nèi)容包括:針對(duì)子母式懸浮彈提出了一種旋轉(zhuǎn)式行星輪俘能傳動(dòng)自發(fā)電裝置,分析其發(fā)電流程思路。該自發(fā)電裝置分為三個(gè)部分,俘能裝置、傳動(dòng)裝置與發(fā)電儲(chǔ)能裝置。首先對(duì)傳動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)整個(gè)傳動(dòng)裝置進(jìn)行了理論建模分析,最終推導(dǎo)出裝置能量輸出計(jì)算公式。本文提出了兩種能量輸入模式,分別為偏心質(zhì)量塊模式和噴管渦輪模式。偏心質(zhì)量塊模式以偏心力矩作為裝置輸入,保持整體輪系平衡運(yùn)轉(zhuǎn);基于理論分析基礎(chǔ),建立三維仿真模型,對(duì)兩種狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及輸出性能進(jìn)行分析修正;最后建立相應(yīng)試驗(yàn)樣機(jī),通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證方案的可行性。噴管渦輪模式中,利用彈頂進(jìn)氣口噴管的流速驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生輸入力矩。在噴管流場(chǎng)及渦輪力學(xué)的分析下,得出最終輸出力矩的計(jì)算公式;并建立三維流場(chǎng)仿真,對(duì)管道內(nèi)流速計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證;依據(jù)渦輪力矩建立俘能裝置動(dòng)力學(xué)分析模型,對(duì)幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)規(guī)律進(jìn)行分析對(duì)比,驗(yàn)證模型的正...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外彈載電源發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 彈載電源的基本分類
        1.2.2 現(xiàn)有彈載電源技術(shù)
    1.3 本文研究的思路、方法以及主要內(nèi)容
2 自發(fā)電裝置整體設(shè)計(jì)與分析
    2.1 自發(fā)電裝置整體設(shè)計(jì)思路
    2.2 自發(fā)電裝置的整體設(shè)計(jì)方案
        2.2.1 懸浮子彈藥的彈內(nèi)結(jié)構(gòu)特性
        2.2.2 兩種方案的整體結(jié)構(gòu)
    2.3 俘能裝置的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及基本原理
        2.3.1 偏心質(zhì)量塊模式
        2.3.2 噴管渦輪模式
    2.4 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
        2.4.1 基本傳動(dòng)方式的選取
        2.4.2 行星輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的選用
        2.4.3 傳動(dòng)齒輪參數(shù)的設(shè)計(jì)
    2.5 傳動(dòng)裝置的力學(xué)分析及理論計(jì)算
        2.5.1 滾動(dòng)軸承摩擦力矩計(jì)算
        2.5.2 齒輪間嚙合效率計(jì)算
        2.5.3 裝置輸出能量計(jì)算
    2.6 本章小結(jié)
3 偏心質(zhì)量塊能量輸入模式特性研究
    3.1 偏心質(zhì)量塊模式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理論分析
    3.2 偏心質(zhì)量塊模式的動(dòng)力學(xué)仿真
        3.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真環(huán)境
        3.2.2 質(zhì)量塊模式三維實(shí)體建模
        3.2.3 質(zhì)量塊模式動(dòng)力學(xué)仿真建模
    3.3 偏心質(zhì)量塊模式穩(wěn)定狀態(tài)仿真結(jié)果分析
        3.3.1 偏心質(zhì)量塊大小與輸出力矩的關(guān)系
        3.3.2 齒輪轉(zhuǎn)速及角加速度的波動(dòng)現(xiàn)象
        3.3.3 外環(huán)境角加速度大小對(duì)齒輪振蕩規(guī)律及輸出力矩的影響
    3.4 偏心質(zhì)量塊模式的失速探究
        3.4.1 角加速度過大引起的裝置失速
        3.4.2 空載失速狀態(tài)下不同參數(shù)的影響
        3.4.3 負(fù)載失速狀態(tài)下不同參數(shù)的影響
    3.5 加入鎖定機(jī)構(gòu)的改善方案探究
        3.5.1 固定機(jī)構(gòu)的仿真模擬
        3.5.2 固定機(jī)構(gòu)加入彈簧裝置的仿真模擬
    3.6 俘能裝置樣機(jī)及試驗(yàn)流程設(shè)計(jì)
        3.6.1 試驗(yàn)樣機(jī)的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)
        3.6.2 整體試驗(yàn)方案
        3.6.3 試驗(yàn)流程
    3.7 俘能裝置樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.7.1 驅(qū)動(dòng)裝置測(cè)速試驗(yàn)
        3.7.2 穩(wěn)定狀態(tài)下測(cè)速試驗(yàn)
        3.7.3 臨界速度測(cè)速試驗(yàn)
        3.7.4 失速狀態(tài)下測(cè)速試驗(yàn)
    3.8 本章小結(jié)
4 噴管渦輪能量輸入模式特性研究
    4.1 噴管渦輪模式的設(shè)計(jì)與分析
        4.1.1 拉瓦爾噴管的流動(dòng)分析
        4.1.2 拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.1.3 渦輪旋轉(zhuǎn)力矩計(jì)算
        4.1.4 裝置輸出力矩計(jì)算
    4.2 噴管渦輪模式的空氣流場(chǎng)仿真
        4.2.1 進(jìn)氣口模型建立
        4.2.2 空氣流場(chǎng)仿真模型的建立
    4.3 噴管內(nèi)空氣流場(chǎng)仿真結(jié)果分析
        4.3.1 彈內(nèi)噴管出口流速計(jì)算與仿真比較
        4.3.2 頸部流速及壓強(qiáng)
        4.3.3 彈頂進(jìn)氣口形狀對(duì)氣流特性的影響
        4.3.4 彈頂出氣口參數(shù)對(duì)氣流特性的影響
    4.4 噴管渦輪模式的動(dòng)力學(xué)仿真
        4.4.1 噴管渦輪模式動(dòng)力學(xué)仿真建模
        4.4.2 渦輪受力平衡狀態(tài)仿真結(jié)果分析
        4.4.3 渦輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)仿真結(jié)果分析
        4.4.4 渦輪逆向轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)仿真結(jié)果分析
        4.4.5 渦輪受力平衡狀態(tài)輸出力矩對(duì)比分析
    4.5 本章小結(jié)
5 兩種能量輸入模式的實(shí)例計(jì)算對(duì)比
    5.1 基本假設(shè)
    5.2 滾動(dòng)軸承的實(shí)例計(jì)算
        5.2.1 軸承的參數(shù)選擇
        5.2.2 潤(rùn)滑劑的選擇
        5.2.3 滾動(dòng)軸承的摩擦力矩計(jì)算
    5.3 齒輪嚙合效率計(jì)算
    5.4 兩種模式的能量計(jì)算對(duì)比
    5.5 本章小結(jié)
6 旋轉(zhuǎn)發(fā)電及儲(chǔ)能裝置探究
    6.1 自發(fā)電裝置的旋轉(zhuǎn)式微型發(fā)電機(jī)技術(shù)
        6.1.1 稀土永磁電機(jī)的材料選取
        6.1.2 永磁發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)選取
        6.1.3 永磁發(fā)電機(jī)效率計(jì)算
    6.2 自發(fā)電裝置的能量存儲(chǔ)技術(shù)
        6.2.1 超級(jí)電容器原理
        6.2.2 基本儲(chǔ)能電路的初步設(shè)計(jì)
        6.2.3 超級(jí)電容器基本計(jì)算
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)束語(yǔ)
    7.1 總結(jié)與結(jié)論
    7.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 有待進(jìn)一步解決的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3742721