整流罩是導(dǎo)彈與火箭的重要結(jié)構(gòu),在飛行過程中負(fù)責(zé)保障運(yùn)載器的良好氣動(dòng)外形并保護(hù)有效載荷免受外界環(huán)境的影響。整流罩的分離系統(tǒng)能否正常工作對(duì)導(dǎo)彈的發(fā)射任務(wù)至關(guān)重要。近年來,由于國防事業(yè)的發(fā)展需要,導(dǎo)彈的尺寸與運(yùn)載能力在迅速提升,隨之而來的是整流罩尺寸增大,使其抗變形能力下降。導(dǎo)彈整流罩一般采用軸向整體分離的方式,在分離過程中整流罩與下面級(jí)彈體會(huì)存在較長的重合距離,整流罩的彈性變形與二者的相對(duì)姿態(tài)變化均會(huì)引起整流罩的安全空間減小,增加了與彈體發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。由于整流罩高空分離的實(shí)驗(yàn)裝置需要大型真空罐來模擬高空環(huán)境,目前我國所造真空罐的尺寸無法滿足整流罩分離實(shí)驗(yàn)的要求。而在地面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會(huì)受到空氣阻力與重力等因素的影響,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映高空條件下的分離特性。因此,對(duì)整流罩的分離過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真就可以為技術(shù)人員提供重要參考數(shù)據(jù)。本文針對(duì)導(dǎo)彈整流罩的軸向分離過程,分別建立剛體模型、有限元模型與多柔體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真分析,研究整流罩分離后與下面級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況和結(jié)構(gòu)變形特征。首先,利用牛頓-歐拉方程建立整流罩軸向分離的多剛體模型,并計(jì)算求解,得到分離體的理論分離特性。并利用ADAMS軟件進(jìn)行驗(yàn)證... 

【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)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

M-54A3空射導(dǎo)彈頭罩分離導(dǎo)彈整流罩的尺寸在隨著其運(yùn)力的提升不斷增加，加之新型復(fù)合材料的使用

研究現(xiàn)狀究方面，國外學(xué)者多針對(duì)整流罩分離過程中某一具體結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證理論模型。Titan Ⅳ導(dǎo)彈整流罩在氣體推力將整流罩推離彈體，S.-C.Cheng 對(duì)該導(dǎo)彈的整，針對(duì)分離時(shí)爆炸裝置起爆的熱動(dòng)力學(xué)過程與爆炸后氣罩的柔性結(jié)構(gòu)，建立了整流罩分離時(shí)的氣體推力-結(jié)構(gòu)，該模型能夠準(zhǔn)確反映整流罩的分離運(yùn)動(dòng)規(guī)律[16-17]。仿真方面，國外學(xué)者一般利用 ADAMS 軟件中的 ADA罩進(jìn)行柔性處理，這樣可以利用柔性體模型獲得整流罩 軟件可以與 MSC.NASTRAN 有限元求解器相結(jié)合對(duì)整流應(yīng)用上述軟件對(duì) Ariane Ⅴ運(yùn)載火箭的整流罩分離特性能在分離間隙只有 0.05m 的情況下安全分離[18]。國外ter Wegner 等人利用有限元軟件對(duì) Minotaur 導(dǎo)彈的整流究，對(duì)格柵結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)肋與蒙皮連接處的失效模式進(jìn)行試進(jìn)行驗(yàn)證[19]。

圖 1-3 長征二號(hào) E 火箭整流罩地面試驗(yàn)和真空分離示意圖在工程應(yīng)用方面，長征二號(hào) E 型運(yùn)載火箭（如圖 1-3）在地面普通大氣環(huán)境下進(jìn)行了分離試驗(yàn)，整流罩直徑為 4.2m，采用“平移-翻轉(zhuǎn)”的分離方式，利用火工裝置爆炸破壞連接結(jié)構(gòu)，爆炸力會(huì)造成整流罩 15mm 的平移運(yùn)動(dòng)，隨后在彈簧的作用下繞連接機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)直至脫離箭體，且試驗(yàn)結(jié)果與理論分析保持一致[32]。1.2.3 國內(nèi)外研究狀況小結(jié)總體來看，國外對(duì)于整流罩分離過程的研究比較先進(jìn)，在理論研究方面會(huì)針對(duì)分離過程中某一特定動(dòng)作進(jìn)行建模分析，探究其對(duì)分離全過程的影響，并結(jié)合試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，來對(duì)模型進(jìn)行一定的修改，研究內(nèi)容比較細(xì)致。在試驗(yàn)方面，利用大型真空罐等先進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備，可以較為真實(shí)地模擬整流罩的分離過程，形成了“理論—仿真—試驗(yàn)”的研究思路，體系十分完善。但是導(dǎo)彈涉及國防行業(yè)，所以分離技術(shù)屬于關(guān)鍵敏感的核心技術(shù)，很難查詢到公開的研究資料。在公開的文獻(xiàn)中，關(guān)于整流罩地面試驗(yàn)的研究十分稀少，且對(duì)很多細(xì)節(jié)闡述得不夠清晰，這為國內(nèi)的相關(guān)研究工作帶來了一定的困難。目前，受相關(guān)條件的限制，國內(nèi)對(duì)于此類問題的研究尚不如國外成熟，但是

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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[3]導(dǎo)彈分離影響參數(shù)靈敏度分析與輸入?yún)?shù)辨識(shí)研究[D]. 李海月.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
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[5]某分離導(dǎo)向機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 李春洪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[6]基于FLUENT和ADAMS的導(dǎo)彈分離聯(lián)合仿真分析[D]. 李艷軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[7]基于多因素的分離過程仿真與偏差辨識(shí)研究[D]. 李慧通.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[8]飛行器整流罩分離的動(dòng)力學(xué)模擬及可靠性分析[D]. 崔奇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[9]巡航導(dǎo)彈錐形頭罩分離仿真分析[D]. 趙曉慧.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[10]基于模態(tài)綜合法的雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)柔體動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 朱大煒.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3138801