Numerical studies on four-engine rocket exhaust plume impinging on flame deflectors with afterburning

This paper studies the four-engine liquid rocket flow field during the launching phase. Using three-dimensional compressible Navier-Stokes equations and two-equation realizable k-epsilon turbulence model, an impact model is established and flow fields of plume impinging on the two different shapes of flame deflectors, including wedge-shaped flame deflector and cone-shaped flame deflector, are calcu-lated. The finite-rate chemical kinetics is used to track chemical reactions. The simulation results show that afterburning mainly occurs in the mixed layer. And the region of peak pressure occurs directly under the rocket nozzle, which is the result of the direct impact of exhaust plume. Compared with the wedge-shaped flame deflector, the cone-shaped flame deflector has great performance on guiding exhaust gas. The wedge-shaped and cone-shaped flame deflectors guide the supersonic exhaust plume away from the impingement point with two directions and circumferential direction, respectively. The maximum pressure and temperature on the wedge-shaped flame deflector surface are 37.2% and 9.9% higher than those for the cone-shaped flame deflector. The results provide engineering guidance and theoretical significance for design in flame deflector of the launch platforms.     

涡轮泵故障检测的频段能量比SOM算法

为了解决缺少故障样本情况下的涡轮泵健康状态判别问题,分析了涡轮泵振动信号的频谱,提取了频段能量比作为其故障检测特征,并讨论了自组织映射的竞争学习原理及聚类结果的U-矩阵表示,提出了一种基于频段能量比的自组织映射故障检测算法,并实现了该算法最佳匹配神经元的选择和权重向量的自适应更新。通过某型液体火箭发动机历史试车数据的验证,结果表明,健康涡轮泵数据利用该算法聚类时仅存在一个类别,相邻神经元距离小于0.1;反之,故障涡轮泵数据利用该算法聚类时明显存在两个或多个类别,且相邻神经元的最大距离大于0.1。因此,基于频段能量比的SOM算法能有效地判别涡轮泵的健康状况。     

某型火箭弹电点火系统雷电辐照效应研究

利用LSG-8015型雷电浪涌发生器与平行板传输线配合模拟雷电电磁脉冲辐射场,对整装状态下水平放置的某型火箭弹进行了辐照试验。比较了不同放电电压下某型火箭弹电点火系统的感应电压波形,试验了短路防护卡对雷电电磁脉冲的防护性能,提出了某型火箭弹雷电电磁脉冲防护的思路和方法。     

某型火箭弹安全发射静电防护设计

在分析了电子发火机电路系统工作原理的基础上,对电子发火机部分电路系统进行改进设计,使装填到火箭炮上的火箭弹在新点火电路系统下,两极间产生一条短路通道,具有了短路保护功能。计算结果表明,此设计增强了火箭弹的抗静电能力。     

系统动力学炮兵侦察感知系统能力生成建模与仿真

信息化作战,侦察感知能力是炮兵获取决策优势与行动优势的基础。依据炮兵侦察感知系统的功能与构成,分析炮兵侦察感知信息流程,运用系统动力学分析侦察感知系统的各要素及影响关系,进而建立炮兵侦察感知系统作战能力生成的系统动力学模型。依据设定作战背景,仿真分析了传感器性能、网络性能等对炮兵侦察感知系统能力生成影响问题,得出了较为可靠的结论,为炮兵基于信息系统体系作战能力要素建设提供决策依据。     

多用途子母弹对集群目标毁伤效率评估模型

多用途子母弹是多功能火炮配备的一种集地面打击和防空袭于一体的新型弹药,为充分发挥该弹药的战技性能,并合理地研究其作战使用。在假定单个目标均匀分布的基础上,运用离散的方法研究并建立了单发多用途子母弹对集群目标射击的效率评定模型,在此基础上又建立了多发多用途子母弹对集群目标射击时的效率评定模型,并运用模型进行了计算分析,计算结果表明该模型计算过程简便、精度高、准确性较好。     

某高炮火控系统射击诸元采集装置设计

在高炮火控系统射击校正中,射击诸元需要以数字量形式送入校射系统作为输入信号使用,而高炮火控系统射击诸元大都是采用三相轴角信号形式的模拟信号。为了解决这一问题,设计了一种高炮火控系统射击诸元采集装置实现射击诸元模拟量向数字量形式的转换。首先分析了射击诸元的采集与测量原理,设计了SCOTT变压、采样保持、A/D转换、正峰值脉冲产生、数据处理与控制等硬件功能电路,阐述了采集装置的总体工作过程,在此基础上进行了软件程序设计。该射击诸元采集装置的研制为高炮火控系统射击诸元的采集以及校射工作提供了一种实用的方法。     

预燃室内气氢气氧射流燃烧过程数值分析

建立了液体火箭发动机预燃室内气氢气氧射流燃烧过程的数学模型,包括燃烧过程控制守恒方程、湍流流动方程和湍流燃烧模型,以及求解控制方程所需的辅助关系式;给出了模拟射流燃烧过程的数值方法。对于给定的预燃室结构型式和尺寸,研究了喷嘴构型和氧的喷射方式对化学反应流场和燃烧性能的影响规律。结果表明,喷嘴构型和氧的喷射方式对流动过程和燃烧性能都有影响,且喷嘴结构的影响较为明显。     

基于模糊模型的发动机部件级故障隔离方法研究

发动机故障诊断与故障隔离是发动机健康监控领域的一大难题,但对发动机故障定位、预防灾难性事故发生及发动机维修意义重大。为了准确地确定故障发生的部位,本文针对某型液体火箭发动机,提出一种基于模糊模型的部件级故障隔离方法。首先对发动机系统进行部件的划分,然后建立各个部件的模糊模型并进行训练,最后按照设定的故障检测与隔离策略对故障进行诊断。利用两组发动机故障仿真数据对基于模糊模型部件级故障隔离方法进行验证,结果表明:本方法可以实现单一或多个部件故障隔离。     

基于ExtendSim的高炮群作战效能仿真分析

构建了高炮部队抗空袭作战仿真流程,并在特定作战条件下基于ExtendSim建立了高炮群雷达诸元法抗击敌空袭目标的作战仿真模型,对火控雷达组网工作模式下的扇形和线性配置的高炮群作战效能进行了仿真分析,结果表明在火控雷达组网模式下,高炮群整体探测范围增大,作战反应时间延长,提高了部队作战效能。