运载火箭芯级与助推级分离的数值模拟

采用动态重叠网格方法和双欧法,耦合求解非定常流动控制NS方程和6DOF运动方程,数值模拟运载火箭助推级和芯级的自由分离过程和附加外力作用下的强迫分离过程,并对芯级、助推级分离的主要影响因素进行分析。数值结果与试验结果吻合,表明动态重叠网格方法能正确预测火箭芯级与助推级间复杂的流动现象。根据数值模拟结果,给出助推级在不同分离工况下的分离参数及分离规律。     

射流角度和壁面曲率对撞壁液膜的影响

射流角度和壁面曲率是空间液体火箭发动机液膜冷却设计的重要参数,通过实验研究了入射角和壁面曲率半径对射流撞壁液膜形态和液膜厚度的影响;实验中液膜厚度的测量采用探针法法测量。对射流撞壁的溅射现象进行的分析表明,射流由壁面附着状态转变为液滴飞溅状态的临界We数为214.1,射流撞壁后由附壁状态转变为溅射状态的临界入射角度为23.1°,根据液体火箭发动机冷却的需要可以选择合适的射流角度。     

气象探空火箭气温测量不确定度评估方法

在气象火箭测温修正模型基础上,通过误差分析理论,对温度修正及其不确定度评估方法进行研究。根据火箭探空仪在空中下落过程中大气密度变化规律,建立温度修正数学模型,推导得到温度修正公式。根据误差理论,分析影响温度修正的八项误差因素,并逐项给出温度修正误差表达式。以气象火箭实测数据为例,运用上述公式,对探空火箭温度反演不确定度进行分析计算。结果表明:温度反演不确定度在50~60 km较大,最大为3.6 K;40~50 km不确定度为0.3~0.9 K;40 km以下,不大于0.3 K。影响温度不确定度的因素主要是气动加热修正项、滞后效应修正项、结构热传导修正项和传感器对环境热辐射修正项。数据处理时采用参考大气或标准大气仅进行一次修正是不够的,需进行迭代修正,单次修正结果与迭代修正结果差异最大可达5.6 K。     

某型火箭弹引信惯性保险机构可靠性改进设计

针对某型火箭弹引信在靶场试验过程中出现的瞎火现象,对其惯性保险机构进行了改进设计,并通过激活击针簧抗力分析和钟表机构走动时间变化分析对惯性保险机构的作用可靠性及安全性进行了验证。实践证明,该方法在大大提高作用可靠性的基础上降低了工艺难度,具有良好的军事经济效益。     

子母深弹反鱼雷攻击效能及仿真

火箭深弹是水面舰艇拦截鱼雷的常用武器,为提高火箭深弹拦截鱼雷的概率,提出了子母深弹的概念,将地面火炮中常用的子母弹技术应用于深弹反鱼雷攻击中,通过分析子母弹的散布特性,来比较子母深弹和火箭深弹毁伤鱼雷的效能,并通过Monte-Carlo法仿真了这一过程,分析了影响子母深弹的毁伤概率的因素。     

气相色谱法测定发射药中双安定剂成分的含量

采用丙酮石油醚混合溶剂对单樟-11A-8/1发射药中的两种安定剂(二苯胺和二号中定剂)进行提取,并使用SP2100气相色谱仪的FID检测器和TCD检测器对提取液中两种安定剂的浓度进行了测定,进而得到了两种安定剂在单樟-11A-8/1发射药中的百分含量。实验结果表明,FID检测器比TCD检测器检测精度高。采用FID检测器时,实验结果重复性很高,能够满足对单樟-11A-8/1发射药进行质量监控的需要。     

毛细管末端凝胶推进剂液滴形成过程数值研究

要开展凝胶推进剂液滴燃烧特性的实验研究,必须首先形成凝胶推进剂液滴,在毛细管末端形成液滴是常用的液滴生成方法之一。为了揭示毛细管末端凝胶推进剂液滴的形成过程,求解了轴对称坐标系下的N-S方程,采用VOF(volume of fluid)方法捕捉液滴形成过程中气液交界面的演化规律,研究了无量纲液滴颈部直径DN/D0和无量纲液滴高度L/D0随时间的变化规律,并且与实验结果进行比较,验证了数值模型的可靠性。计算结果表明:在液滴形成过程中,液滴不是一直处于稳态;液滴颈部存在较大的剪切率,导致粘度下降,进而加快了颈部的断裂和自由液滴的形成;颈部断裂后,与液滴相连的部分迅速与液滴融合,出现很大的正向速度,而与毛细管末端相连的部分迅速收回,出现很大的负向速度。     

提高多管火箭炮发射火力密度研究

为了提高某多管火箭炮火力密度,提出采用两管对称齐射的方法缩短发射时间,减少火箭弹初始扰动的方案。建立多管火箭炮多体动力学模型,根据发射顺序的基本编制原则和考虑火箭炮采用两枚弹同时发射的影响因素拟定射序,对整个发射过程进行仿真,得到火箭初始扰动计算的火箭炮动态特性数据。经与原单发发射时对比,有效提高发射火力密度,并且也有利于提高火箭射击密集度。     

某型火箭炮弹对面积目标的毁伤仿真

某型火箭炮是新型的主战装备,对其战术技术性能的研究具有重要意义。采用仿真的方法对该型武器系统对目标的毁伤过程进行研究,可以大大节约实弹射击所需经费,并且可以动态地观察毁伤过程的细节。根据某型火箭炮弹抛撒子弹模型及子弹毁伤目标性能指标,采用理论分析和计算机模拟手段,对该型火箭炮弹对面积目标的毁伤过程进行了仿真,并得出了毁伤效率随子弹枚数和CEP的变化规律。研究成果对该型武器系统的作战运用具有借鉴意义。     

火箭深弹拦截鱼雷方法及作战过程

根据目前火箭深弹武器系统现状,应用模糊数学理论,提出水面舰艇拦截鱼雷射击参数的计算思路和拦截鱼雷射击组合方案,并据此首次提出使用火箭深弹拦截鱼雷作战过程及其方法,对武器装备的发展和新功能的开发研究,特别是对提高防御水下目标的生存概率,具有十分重要的指导意义.