UGNX+ABAQUS二元进气道出口堵盖开启结构设计 (2)
时间:2019-12-07 14:10 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.2 第三代整体式固体火箭冲压发动机代表----“流星”导弹 “流星”导弹方案是由英国/瑞典的S225计划与德国的A3M导弹及其他欧洲项目合并而成的，是欧洲在空空导弹领域全部先进技术的集合体。“流星”(图1.2)是一型主动雷达制导的超视距空空导弹(BVRAAM)，能在高度复杂的电磁对抗环境下有效攻击远距离外的机动目标[11]。它由引导头天线罩、电子系统舱（引导头、飞行控制系统、引信）、战斗部舱以及整体式固体火箭冲压发动机舱四部分组成[12]。推进系统由变流量固体火箭冲压发动机与整体式无喷管助推器组成。 “流星”导弹结构示意 导弹采用了正常式气动布局和静稳定尾翼控制，两个二元进气道位于导弹下侧，四片全动梯形尾舵，采用了含硼高能贫氧推进剂，含硼量已达40%，燃烧热值60.1MJ/L，燃速约为4-21mm/s，燃气压强指数约为0.3-0.55左右。动力装置固发燃烧时间只有几秒，固冲燃烧时间超一分钟，交战末端保持全速，作战效能较高，安全性提高[13]。 “流星”导弹发动机壳体由高强度的不锈钢组成；管道部分与其他部分是紧密结合的，比如前封头、前吊挂和脐塞部分，中吊挂和冲压燃烧室的进气道部分，尾部的支撑架、冲压燃烧室的喷管和尾翼驱动部分；进气口及进气道由钛合金组成，进气道开启系统有爆破开启装置；气体发生器和冲压燃烧室以及助推发动机通过中间的三角形螺纹连接。图1.3为“流星”标准发动机的组装产品和CAD组件模型[14]。 图1.3 “流星”M2标准发动机，以及其组件的CAD模型的前视图和后视图 1.3 固体火箭冲压发动机转级技术 在固体火箭冲压发动机设计中，转级技术是一项关键技术，它与信号处理、机构运动、火工品和电路控制等技术领域相关。转级系统设计一般包括部件设计、控制设计及试验设计等，按部件可分为进气道入口堵盖、出口堵盖、燃气喷嘴堵盖以及附带的电子元器件和火工品等[5]。在助推器结束工作后，由于空气对弹体的阻力作用，导弹每秒减速0.1 马赫左右，为了保证导弹有良好的弹道性能，主发动机必须及时接力工作，因此必须快速完成转级过程。进气道出口堵盖是冲压发动机转级过程中的关键部件之一[4]。 1.4 进气道出口堵盖的分类 进气道出口堵盖主要分为不可抛式和可抛式两大类。 1.4.1 不可抛式堵盖的分类和特点 不可抛式堵盖可分为机械式堵盖和可消耗式堵盖两种： 机械式堵盖有突进式、百叶窗式、绞接式和滑动式等多种方案，主要利用冲压空气或作动器作动开启。其特点是不会有抛出物，对于补燃室和喷管比较安全，但结构复杂。堵盖在高温下的膨胀以及固体火箭发动机燃烧残渣会对机械式堵盖造成影响，导致堵盖开启受阻，同时堵盖开启后会运动至补燃室内，影响冲压发动机燃烧性能。 可消耗式堵盖在支承件（格栅）上覆盖一层可燃烧的固体材料（或者固体燃料），强度不够时可用金属丝网加强。该种方案在转级时不会产生大的抛出物甚至没有抛出物[4]。 (责任编辑：qin) |