裝備在戰(zhàn)略導彈核潛艇上的潛地彈道導彈是實施第二次核打擊的重要武器,因此設計一個性能優(yōu)異發(fā)射系統(tǒng)是十分重要的。隨著潛射導彈的日新月異,其發(fā)射系統(tǒng)也得到了相應的發(fā)展,為了提高潛艇的快速反應能力,必須使?jié)撏Ь邆渥兩疃劝l(fā)射能力。目前,最為先進的水下導彈發(fā)射系統(tǒng)就是變深度燃氣-蒸汽發(fā)射系統(tǒng)。本文采用仿真計算和數(shù)值模擬相結合的方式來研究逐漸注水式燃氣-蒸汽發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射內彈道。首先利用Fortran語言編寫仿真計算程序并進行驗證;其次采用控制變量法研究能量利用系數(shù)、動能系數(shù)、壓力系數(shù)對發(fā)射內彈道的影響以及如何實施變深度發(fā)射;最后應用CFD技術中的VOF模型與DPM模型分別模擬預加水量以及逐漸注入水的蒸發(fā)汽化過程。通過仿真計算得到,以上三種修正系數(shù)對于導彈出筒速度都呈正相關,修正系數(shù)越大,出筒速度越大,出筒時間越短;對于發(fā)射筒內的工質氣體溫度,能量利用系數(shù)越大,溫度越高;動能系數(shù)和壓力系數(shù)越大,溫度越低。并將18-62m的發(fā)射深度按4m—個檔將其分為11個檔,每一檔對應一個水藥比,發(fā)射深度越深水藥比越小。通過數(shù)值模擬得到,預加水量基本在0.01s時就蒸發(fā)汽化完畢;三分之二的噴水孔內冷卻水的流動狀態(tài)為返流區(qū)型,其余大部分為空穴區(qū)型,僅有個別的幾個噴水孔是單相區(qū)型。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TJ768
【部分圖文】：

變深度發(fā)射系統(tǒng)采用的是可調能量的燃氣－蒸汽式發(fā)射系統(tǒng)，考慮到對潛艇上層建??筑的沖擊防護需要和導彈出筒時的空泡限制，導彈出筒速度的限制隨著水下發(fā)射深度的??變化而變化，如圖１．１所示。若導彈出筒速度太大，則導彈在筒內的最大加速度就會過??大，有可能使導彈上的儀器失靈，導致發(fā)射失�。蝗魧棾鐾菜俣冗^低，則導彈在水中??的運動段就會受到海水流動及波浪等因素的影響造成大姿態(tài)，有可能威脅到潛艇的安全??［７］。圖１．１（ａ）所示的是固定能量發(fā)射系統(tǒng)和導管閥門式發(fā)射系統(tǒng)中潛射導彈的出筒速度??隨發(fā)射深度的變化曲線；圖１．１（ｂ）所示的是抱閘式和機電液一體化式兩種多位級能量可??調發(fā)射系統(tǒng)導彈出筒速度隨發(fā)射深度的變化曲線。對比四種發(fā)射系統(tǒng)的出筒速度曲線可??１??

哈爾濱工程大學碩士學位論文??管誤爆產生的高溫氣體不被導向點火藥盒，點火藥盒不被點燃，該氣體只能進入儲氣球，??同時給出“誤發(fā)”信號，從而起到了安全保險作用。當需要燃氣發(fā)生器工作時，按照發(fā)??射程序“開栓”，電發(fā)火管與儲氣球的通路被堵塞而與點火藥盒相通，如圖２．１（ｂ）所示。??點火藥燃燒產生的燃氣點燃主裝藥，燃氣發(fā)生器處于工作狀態(tài)，同時給出“點火”信號。??

管誤爆產生的高溫氣體不被導向點火藥盒，點火藥盒不被點燃，該氣體只能進入儲氣球，??同時給出“誤發(fā)”信號，從而起到了安全保險作用。當需要燃氣發(fā)生器工作時，按照發(fā)??射程序“開栓”，電發(fā)火管與儲氣球的通路被堵塞而與點火藥盒相通，如圖２．１（ｂ）所示。??點火藥燃燒產生的燃氣點燃主裝藥，燃氣發(fā)生器處于工作狀態(tài)，同時給出“點火”信號。??；??Ｌ丨—」??（ａ）保險狀況示意圖?（ｂ）工作狀況示意圖??圖２．１點火保險機構示意圖??冷卻器主要由圖２．２中６－１１等６個機構所組成，各機構部件的具體位置及所表示的??含義詳見圖２．２中的注釋。??Ｘ－??Ｕ?Ｖ?Ｋｊ?丄?５?４??ｕ－ｆ４ｉ?＾?｜??＾ＴＴｆ?＾——／?ｘ——１??１－點火保險機構；２－燃氣發(fā)生器；３－—級噴管；４－一級石墨喉襯；??５－冷卻器水室殼體；６－導流管；７－分流管；８－二級噴管；９－二級石墨噴管；??１０－噴水管；１１－下封頭；１２－動力彎管；１３－隔離薄膜１４－發(fā)射筒；１５－氣密環(huán)；１６－適配器。??圖２．２潛地導彈發(fā)射系統(tǒng)??１０??
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本文編號：2849134