為解決頭罩分離拋射過程中計算復(fù)雜的問題,提出一種對其分離全過程的仿真計算方法。借鑒小型火箭發(fā)動機(jī)的工作原理,通過燃?xì)馍梢?guī)律,建立分離裝置的數(shù)學(xué)模型,分別對拉斷螺釘剪斷過程、頭罩殼體運(yùn)動過程和頭罩分離裝置側(cè)拋過程進(jìn)行分析,對頭罩分離裝置內(nèi)彈道和軸、徑向分離速度進(jìn)行仿真計算。仿真結(jié)果表明:該方法對產(chǎn)品的設(shè)計具有參考價值,可以節(jié)約研發(fā)成本和研制周期。

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【部分圖文】：

圖1頭罩分離裝置作用前后

某頭罩分離裝置及作用前后的分離姿態(tài)如圖1所示。其工作過程為：當(dāng)頭罩分離裝置受到電流激發(fā)后，電發(fā)火件開始點(diǎn)火，點(diǎn)火藥燃燒，再點(diǎn)燃推進(jìn)劑主裝藥。主裝藥燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)�，�?dāng)燃燒室內(nèi)壓力到達(dá)預(yù)設(shè)壓力后，將拉斷螺釘剪斷，實(shí)現(xiàn)頭罩與火箭彈體的解鎖分離，頭罩殼體失去束縛繼續(xù)運(yùn)動到達(dá)止位點(diǎn)后，碰....

圖2頭罩分離裝置主裝藥結(jié)構(gòu)

對上述3個方程組進(jìn)行編程計算，選取時間步長dt為0.001s，臨界點(diǎn)火壓強(qiáng)賦初值p=3MPa。計算流程如圖3所示。2計算結(jié)果與討論

圖3數(shù)值計算流程

如圖4所示，將內(nèi)彈道仿真計算曲線與實(shí)驗(yàn)曲線進(jìn)行比對。從圖中可以看出：實(shí)驗(yàn)曲線螺釘剪斷壓強(qiáng)峰峰值時間相對仿真曲線滯后2～3ms，原因是點(diǎn)傳火過程必然存在點(diǎn)傳火時間延遲，且實(shí)際中螺釘拉斷不是瞬時的脆性斷裂，延長了斷裂時間。實(shí)驗(yàn)曲線較仿真曲線下降段明顯，原因是噴管存在燒蝕現(xiàn)象，孔徑增....

圖4內(nèi)彈道仿真計算與實(shí)驗(yàn)p-t曲線對比

拉斷螺釘剪斷后，頭罩殼體作變加速直線運(yùn)動，直至運(yùn)動到止動點(diǎn)后和活塞產(chǎn)生碰撞，碰撞過程動量守恒，最終和活塞保持相對靜止，整體以共同速度飛出。仿真計算結(jié)果如圖5所示。從圖中可以看出：頭罩殼體最終速度為33.7m/s，依動量守恒頭罩分離裝置最終飛出速度為22.9m/s，而實(shí)際地面實(shí)....

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