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两级推进单轨火箭橇试验研究 被引量：2
1
作者 夏有财 孔维红 +5 位作者 孙其会 张浩 刘奎显 安明明 李俊耀 马骏 《航空动力学报》 北大核心 2025年第3期467-473,共7页
为了在现有条件下提高火箭橇试验速度,设计了两级推进单轨火箭橇车结构,开发了软件进行试验弹道设计和计算。采用减速伞对一级橇车、泡沫水盒对二级橇车进行减速回收,试验验证了减速效果;研究了多级单轨橇车高速运动过程中发动机动点火... 为了在现有条件下提高火箭橇试验速度,设计了两级推进单轨火箭橇车结构,开发了软件进行试验弹道设计和计算。采用减速伞对一级橇车、泡沫水盒对二级橇车进行减速回收,试验验证了减速效果;研究了多级单轨橇车高速运动过程中发动机动点火技术和橇车级间分离技术,试验验证了时控器控制二级发动机点火和减速伞抛出方案效果;使用高速相机、网靶等进行测量,得到了橇车运动速度、图像等数据。结果表明:两级橇车结构合理可靠,较好完成试验任务;时控器按设定时间触发二级发动机和减速装置,表明其能安全、可靠应用于火箭橇试验;减速伞在高过载下被提前甩出,需对减速装置改进设计;二级橇车在轨道上成功刹车回收,泡沫水盒对单轨橇车减速效果高效可靠。 展开更多
关键词 两级火箭橇 单轨火箭橇 火箭橇试验 弹道计算 火箭橇车回收 减速伞
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基于单目视觉的阻力伞摆角测量方法
2
作者 刘增源 齐晓 +1 位作者 罗国雄 张卫生 《中国测试》 北大核心 2025年第S1期87-92,共6页
针对当前阻力伞摆角解算过程复杂的问题,该研究融合摄影测量与空间解析几何提出了基于单目视觉的阻力伞摆角解算方法。将单目车载高速相机安装在火箭橇滑车舱内,相机范围覆盖阻力伞主伞绳末端结点的运动范围,以阻力伞主伞绳摆动角度作... 针对当前阻力伞摆角解算过程复杂的问题,该研究融合摄影测量与空间解析几何提出了基于单目视觉的阻力伞摆角解算方法。将单目车载高速相机安装在火箭橇滑车舱内,相机范围覆盖阻力伞主伞绳末端结点的运动范围,以阻力伞主伞绳摆动角度作为阻力伞摆角;运用光束平差法对车载高速相机进行标定,解算其内外方位元素;运用共线条件方程、旋转矩阵、空间坐标平移解算主伞绳结点末端的像空间坐标;计算阻力伞主伞绳结点末端的运动轨迹与过主伞绳结点的物点、车载相机投影中心的空间直线的交点,该交点为主伞绳末端结点的真实空间坐标;进而计算出阻力伞的俯仰、水平摆角;将单目视觉伞摆角测量结果与双目视觉精密跟踪转台跟踪测量结果进行对比,单目视觉测量阻力伞俯仰摆角、水平摆角结果相较于双目视觉测量结果的均方根误差分别0.28°、0.3°,该结果表明单目视觉测量阻力伞摆角具有较高的准确性;分析单目视觉相较于双目视觉测量方法存在测量误差的来源;开发火箭滑车抛伞试验中阻力伞摆角计算软件,实现阻力伞摆角的高效解算。 展开更多
关键词 单目视觉 火箭橇 摆角 阻力伞 相机标定
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高速绕流下火箭橇喷管射流气动干扰分析
3
作者 张小莉 靳晨晖 +3 位作者 李永照 肖峰 李立 杨振虎 《航空科学技术》 2025年第9期31-36,共6页
针对火箭橇试验高速运动产生的复杂流场特性进行分析是提升火箭橇试验技术的关键。针对火箭橇试验中高速来流与动力干扰带来流场结构复杂、气动特性变化规律不明等问题,本文建立了火箭橇高速绕流与火箭喷管相互干扰的高精度数值预测方... 针对火箭橇试验高速运动产生的复杂流场特性进行分析是提升火箭橇试验技术的关键。针对火箭橇试验中高速来流与动力干扰带来流场结构复杂、气动特性变化规律不明等问题,本文建立了火箭橇高速绕流与火箭喷管相互干扰的高精度数值预测方法。选取火箭喷管标准试验模型,验证了所建立的喷流—绕流相耦合的高精度数值模拟方法的可靠性。通过构建推力发动机多喷管模型,系统性地研究了火箭橇在静止/高速运动状态下不同数量火箭喷管射流流场气动和推力特性。研究结果表明,在零速度下随着喷管数量的增加,推力值也随之增大,多喷管间的气动干扰使得每个喷管平均推力相比于单喷管有所下降;高速来流状态下,喷管的出口压力保持相对稳定,使得不同马赫数下静/动推力变化相对较小。本文的研究为揭示火箭橇高速绕流与火箭喷管相互扰动下的复杂流动机理、高速火箭橇试验技术发展提供基础支撑。 展开更多
关键词 火箭橇 高速绕流 气动干扰 数值模拟 推力特性
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基于无翼载荷的火箭橇多场耦合特性分析
4
作者 王文杰 马鑫雨 +3 位作者 赵旭 李濠君 向粤 杨龙 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期382-394,共13页
无翼有效载荷是火箭橇试验系统的常见载荷类型,在宽速域水平滑跑时由于非定常气动力、振动与噪声等多场耦合在分离时易出现抬头、低头现象。以双轨火箭橇的无翼有效载荷试验系统为研究对象,对宽速域(马赫数0.4~2.0)水平助推滑跑的声振... 无翼有效载荷是火箭橇试验系统的常见载荷类型,在宽速域水平滑跑时由于非定常气动力、振动与噪声等多场耦合在分离时易出现抬头、低头现象。以双轨火箭橇的无翼有效载荷试验系统为研究对象,对宽速域(马赫数0.4~2.0)水平助推滑跑的声振力耦合进行高精度数值模拟。研究结果表明:在滑跑过程中,有效载荷与助推器中间产生低压区,且随滑跑速度不断扩大作用范围;高速流场的气动载荷会逐渐使火箭橇在有效载荷头部和尾部位置处产生较大变形,主要表现为抬头现象;宽速域水平助推滑跑的气动噪声随滑跑速度增大,高声压级区域由中心逐渐向外扩展;相关研究可为新一代高超声速火箭橇试验系统设计与高精度地面动态测试提供技术支持。 展开更多
关键词 火箭橇 水平滑跑 多场耦合 气动特性 噪声特性
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非对称翼型火箭橇耦合动响应分析及参数设计
5
作者 范坤 董龙雷 +1 位作者 杨珍 赵项伟 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期98-104,共7页
针对超声速下非对称翼型火箭橇运动稳定性分析与控制难题,采用模态分析优化了非对称结构的振动频率特性,并对翼型火箭橇在非对称载荷下,400~1 200 m/s速度工况下的橇轨耦合动态响应特性进行分析。对翼面的不同气动下压力、不同靴轨间隙... 针对超声速下非对称翼型火箭橇运动稳定性分析与控制难题,采用模态分析优化了非对称结构的振动频率特性,并对翼型火箭橇在非对称载荷下,400~1 200 m/s速度工况下的橇轨耦合动态响应特性进行分析。对翼面的不同气动下压力、不同靴轨间隙对橇体振动的影响进行对比分析,并对橇体关键部件材料进行分析,最终得到1 000 Hz内滑靴和翼面的动态载荷预示值与实测值的偏差不大于15%。该分析方法可为非对称翼型结构设计及橇体参数的选取提供数据支撑,保证火箭橇在轨安全运行,为非对称翼型火箭橇试验平台的构建提供了技术支撑。 展开更多
关键词 非对称翼型火箭橇 橇轨耦合 动响应分析 参数设计 运动稳定性
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基于数据融合的火箭橇振动冲击现场校准技术
6
作者 黄相华 商飞 +5 位作者 刘福宝 张琦 张庆柏 江宇璇 杨水旺 郑焯文 《宇航计测技术》 2025年第3期32-40,共9页
随着产品试验技术需求的发展,对火箭橇试验系统振动冲击参数的校准提出了更高的要求。传统的计量检定方式受到传感器及测试系统安装刚度、位置变化、激励信号等引起的灵敏度测量误差,在校准的准确性方面难以满足要求。针对以上问题,提... 随着产品试验技术需求的发展,对火箭橇试验系统振动冲击参数的校准提出了更高的要求。传统的计量检定方式受到传感器及测试系统安装刚度、位置变化、激励信号等引起的灵敏度测量误差,在校准的准确性方面难以满足要求。针对以上问题,提出了一种火箭橇试验系统振动冲击参数的现场校准方法,采用传感器阵列结合橇载数据采集的方式,利用数据融合技术,实现现场高精度的校准工作。并对火箭橇校准装置抗过载性及抗环境干扰设计,实现校准装置安装位置及结构的优化。试验结果及不确定度分析表明,火箭橇振动冲击加速度测量结果相对扩展不确定度为5.0%,该方案能够满足火箭橇试验系统的校准,为后续进一步开展校准工作提供了依据。 展开更多
关键词 火箭橇 加速度 数据融合 校准
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基于LS-DYNA的SPH-FEM火箭橇垂直水戽斗流固耦合仿真研究
7
作者 张宁 董龙雷 +2 位作者 吕水燕 刘洋 付良 《装备环境工程》 2025年第11期1-9,共9页
目的更准确地得出火箭橇垂直水戽斗在超音速条件下,对不同水层的完整刹车过程的力学响应特性。方法采用HyperMesh划分高质量的有限元网格,基于LS-DYNA,采用FEM模拟垂直水戽斗的有限元模型,采用无网格的SPH粒子模拟长柱形水域粒子在刹车... 目的更准确地得出火箭橇垂直水戽斗在超音速条件下,对不同水层的完整刹车过程的力学响应特性。方法采用HyperMesh划分高质量的有限元网格,基于LS-DYNA,采用FEM模拟垂直水戽斗的有限元模型,采用无网格的SPH粒子模拟长柱形水域粒子在刹车时的飞散过程,对火箭橇垂直水戽斗与水层之间的交互行为进行数值模拟仿真,得出垂直水戽斗在运动过程中的最大应力点,以及应力变化的全过程时域响应和不同工况下戽斗刹车力的理论-仿真误差特性,并结合火箭橇垂直水戽斗刹车试验数据结果,验证不同工况下戽斗刹车力的仿实误差特性的结果。结果通过数据分析可以发现,仿真结果的平均误差和最大误差分别为6%和10%。结论结合理论推导、模拟仿真与试验测试,验证了基于LS-DYNA的SPH-FEM流固耦合的数值模拟方法能有效预测火箭橇垂直水戽斗完整刹车过程中的力学响应。 展开更多
关键词 火箭橇 水戽斗 LS-DYNA SPH-FEM方法 流固耦合 动态响应
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火箭橇试验轨道振动响应特性测试与分析
8
作者 申晓敏 马方远 +2 位作者 王艳艳 党峰 缪海斌 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第S1期366-372,共7页
针对火箭橇轨道振动响应分布式测试存在大跨度、多点位、复杂干扰环境难以准确测量的难题,提出一种基于多点位时间统一、安装标定及温度补偿修正的测试方法。通过在火箭橇轨道多点布设小型化时间统一触发装置、研究轨道传感器安装及标... 针对火箭橇轨道振动响应分布式测试存在大跨度、多点位、复杂干扰环境难以准确测量的难题,提出一种基于多点位时间统一、安装标定及温度补偿修正的测试方法。通过在火箭橇轨道多点布设小型化时间统一触发装置、研究轨道传感器安装及标定方法、振动传感器温度响应特性标定及数据处理补偿修正方法等,并经过应用验证。该方法能准确、可靠、有效测量火箭橇轨道多点位振动参数,提高测试精度,获取火箭橇轨道的固有频率特征,可为橇体结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 火箭橇 轨道 振动 响应 测试
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基于空气弹簧的火箭橇减振系统建模及效能分析
9
作者 赵项伟 周学文 +3 位作者 郝芬芬 杨洋 淮荣华 谢林清 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期290-294,共5页
为显著改善被试品在轨力学环境,基于空气弹簧设计了适用于火箭橇的减振系统。通过建立空气弹簧理论模型联立减振系统运动方程非线性求解,获得了减振系统动态响应,并采用全尺寸原理样机振动台试验验证了预示的准确性。理论分析表明,在实... 为显著改善被试品在轨力学环境,基于空气弹簧设计了适用于火箭橇的减振系统。通过建立空气弹簧理论模型联立减振系统运动方程非线性求解,获得了减振系统动态响应,并采用全尺寸原理样机振动台试验验证了预示的准确性。理论分析表明,在实测时域信号激励下,以设计指标及安全性为边界,空气弹簧的许用充气压力范围为0.20~0.47 MPa;在0.4 MPa充气压力下,减振系统可将冲击峰值由1900 g衰减至18g,对频域高于50 Hz的激励信号具备极好的减振效能。 展开更多
关键词 火箭橇 空气弹簧 减振 非线性 振动
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基于隧道磁电阻的高速火箭橇速度测试技术研究
10
作者 马溯 钱礼华 +3 位作者 申晓敏 段晨 赵轶男 陈亚奇 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第5期272-278,共7页
目前火箭橇测速用断靶、遮光板和测速雷达存在布设量大、易受油污和发动机火焰干扰等问题,开展基于高频响、长探测距离的非接触式磁区截测速技术研究,包括永磁体空间磁场分布仿真、磁电阻传感器选型、增益放大和整形电路和信号展宽电路... 目前火箭橇测速用断靶、遮光板和测速雷达存在布设量大、易受油污和发动机火焰干扰等问题,开展基于高频响、长探测距离的非接触式磁区截测速技术研究,包括永磁体空间磁场分布仿真、磁电阻传感器选型、增益放大和整形电路和信号展宽电路设计。仿真和试验测试结果表明,电磁测速模块能够在探测距离大于20 cm,速度大于2 Ma的超高速火箭撬试验中稳定触发,突破了常规电磁探测距离短、频率响应低的技术瓶颈,速度测量值与实际值的均方根误差为0.57%,满足优于1%的精度需求,验证了该电磁测速技术具有良好的应用前景,可以推动火箭橇试验技术的发展。 展开更多
关键词 长探测距离 高频响 隧道磁电阻 信号调理 火箭橇
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翼型火箭橇振动特性分析与试验验证
11
作者 杨珍 王磊 +1 位作者 周学文 郑珂 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第3期129-136,共8页
为解决非对称带翼火箭橇在轨稳定运行和动态载荷准确预示难题,采用工程算法快速估算靴轨间磨损量得到最大速度工况下的靴轨间隙,建立翼型橇与轨道的耦合动力学模型,对侧翼气动力进行寻优设计,详细分析翼型火箭橇系统的振动特性,并进行... 为解决非对称带翼火箭橇在轨稳定运行和动态载荷准确预示难题,采用工程算法快速估算靴轨间磨损量得到最大速度工况下的靴轨间隙,建立翼型橇与轨道的耦合动力学模型,对侧翼气动力进行寻优设计,详细分析翼型火箭橇系统的振动特性,并进行试验验证。研究结果表明:侧翼最优气动下压力为20 kN,能有效抑制侧滑靴振动,防止系统发生滚转;翼型火箭橇系统的前三阶弯曲模态频率在90 Hz内,与轨道不会发生橇轨耦合共振,侧翼出现上下摆动、上拱等振动特点;滑靴表现出明显的随机持续性冲击响应特性,动应力峰值达到1500 MPa,而橇体的动应力在400 MPa以内;翼型橇侧滑靴振动量最大峰值是对称结构火箭橇滑靴的5倍;侧滑靴随系统低频运行过程中产生高频谐振;实测振动均方根与仿真值量级相同,趋势相同。翼型火箭橇试验的顺利实施,为武器装备地面动态试验提供了一种新的低成本验证方法。 展开更多
关键词 翼型火箭橇 运动稳定性 橇轨耦合 振动
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高超声速地面试验系统头部气动滚转增稳构型研究
12
作者 景建斌 吕水燕 +1 位作者 庞超 郝芬芬 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第1期40-48,共9页
火箭橇试验是一种可模拟实际工况地面高速、高动态、高可信度的试验技术,单轨火箭橇系统具有质量轻、阻力小的特点,是发展高超声速地面试验系统的优选橇型。但其沿单根滑轨高速滑行时受到冲击而产生滚转的现象不可避免,若发生滚转失稳... 火箭橇试验是一种可模拟实际工况地面高速、高动态、高可信度的试验技术,单轨火箭橇系统具有质量轻、阻力小的特点,是发展高超声速地面试验系统的优选橇型。但其沿单根滑轨高速滑行时受到冲击而产生滚转的现象不可避免,若发生滚转失稳将导致火箭橇系统出现严重失效。为防止单轨火箭橇系统发生滚转失稳,采用计算流体力学方法以类高超声速单轨火箭橇模型为研究对象,对其两侧空间流场进行研究,探究影响单轨火箭橇系统滚转静稳定性的流动机理,发现火箭橇系统发生滚转时,其头部锥形结构会在两侧形成非对称类收缩流道,直接影响火箭橇头部两侧流速及静压分布,产生滚转恢复气动力矩,且随着滚转角增大,滚转恢复力矩呈增大趋势,最终形成单轨火箭橇滚转静稳定性。从滚转增稳流动机理出发,提出2种局部气动增稳外形设计思想,包括:①扩大非对称类收缩流道作用面积实现气动增稳;②设计二次类收缩流道实现气动增稳。对应这2种外形设计思想分别设计出增稳舵构型和头部类翼构型,两构型均实现了滚转增稳效果,其中前者增稳40%,而后者增稳91%。 展开更多
关键词 高超声速流动 火箭橇 滚转静稳定性 计算流体力学
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雷弹水下发射安全试验方法研究
13
作者 沈永福 余周辉 +1 位作者 赵永涛 王婷婷 《装备环境工程》 2025年第6期20-25,共6页
目的提出一种考核导弹、鱼水雷等武器水下发射安全性的试验方法。方法通过分析雷弹发射出管速度量级,提出一种基于火箭撬试验装置的雷弹水下发射安全试验方法,用火箭发动机推动雷弹在滑轨上滑行,模拟其在发射筒内的运动,达到预设状态时... 目的提出一种考核导弹、鱼水雷等武器水下发射安全性的试验方法。方法通过分析雷弹发射出管速度量级,提出一种基于火箭撬试验装置的雷弹水下发射安全试验方法,用火箭发动机推动雷弹在滑轨上滑行,模拟其在发射筒内的运动,达到预设状态时,释放并撞击固定的发射管盖,基于观测到的异常现象判定雷弹的安全反应等级。结果给出了试验系统的主要组成,并对相关技术要求进行了分析。结论提出的方法可为开展雷弹水下发射安全试验提供参考。 展开更多
关键词 水下发射 雷弹 发射管 安全性 火箭撬
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火箭撬试验长直轨道测量控制网的建立及精度分析 被引量：1
14
作者 张昊 熊芝 +3 位作者 赵子越 钟陈小鹏 李春森 翟中生 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期88-96,共9页
火箭撬试验在航空航天、兵器、电子、核武器研制中具有重要的试验价值,为了建立轨道测量控制网、实现火箭撬试验中时空位置参数的测量,本文提出了一种基于边角混合交汇平差模型的组合测量方法。首先,构建了基于全站仪测角信息与激光跟... 火箭撬试验在航空航天、兵器、电子、核武器研制中具有重要的试验价值,为了建立轨道测量控制网、实现火箭撬试验中时空位置参数的测量,本文提出了一种基于边角混合交汇平差模型的组合测量方法。首先,构建了基于全站仪测角信息与激光跟踪仪测距信息的混合交汇平差模型,定义了构建测量误差矩阵的原则,并采用非线性最小二乘法对全局坐标进行了最优估计;其次,采用蒙特卡洛法对测量设备布局和混合交汇平差模型的精度进行了仿真分析,仿真结果表明,测量设备布设在测量范围内的中间位置,可使整体位置标坐标测量误差达到最小,进一步减小平差模型中初始值误差,提高模型解算精度;最后,在某火箭撬试验场地进行了实验验证,在669 m的测量范围内,整个轨道测量控制网的位置标距离标准差为0.19 mm,验证了长直导轨测量中边角混合平差模型的可行性,该方法对全量程测量任务具有重要参考价值。 展开更多
关键词 火箭撬试验 轨道测量控制网 平差模型 最小二乘 激光跟踪仪 全站仪
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火箭橇滑块高速重载磨损行为的研究进展 被引量：2
15
作者 李小凯 严凯 +5 位作者 吴琳 林乃明 王振霞 王玮华 曾群锋 吴玉程 《航空科学技术》 2024年第4期1-8,共8页
火箭橇试验是高超声速技术领域的技术基础,已成为世界范围内高端装备博弈的热点之一,开展火箭橇系统的运维与损伤控制研究尤为重要。作为火箭橇与火箭滑轨连接的纽带,滑块是火箭橇试验在高速重载工况下可靠服役的关键。火箭橇滑块在特... 火箭橇试验是高超声速技术领域的技术基础,已成为世界范围内高端装备博弈的热点之一,开展火箭橇系统的运维与损伤控制研究尤为重要。作为火箭橇与火箭滑轨连接的纽带,滑块是火箭橇试验在高速重载工况下可靠服役的关键。火箭橇滑块在特定服役工况下的磨损,威胁着火箭橇试验系统的可靠运行和长寿命服役安全,更是制约火箭橇发展和应用的主要技术瓶颈。因此,开展火箭橇滑块高速重载磨损行为研究具有重要的理论价值和工程意义。本文首先介绍了国内外火箭橇试验系统的发展沿革与现状;进而,基于试验、模拟仿真、试验与模拟仿真结合,综述了火箭橇滑块高速重载磨损行为的研究进展。最后,着眼于模拟手段、高性能新型金属材料设计与制备、表面防护涂层等展望了解决火箭橇滑块磨损的可行途径,旨在为极端工况下材料服役损伤行为与控制技术提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 火箭橇 滑块 高速重载 磨损行为
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高超声速火箭橇凿削磨损机理分析 被引量：1
16
作者 陈科儒 孙琨 +2 位作者 陈诚 齐博毅 党峰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期136-144,共9页
针对高超声速下火箭橇运行过程中凿削磨损产生的机理模糊不清问题,基于有限元-光滑粒子流体动力学法(FEM-SPH法),利用有限元软件ABAQUS构建了三维火箭橇靴-轨模型,FEM-SPH法是一种既能保证计算精度,又能克服网格畸变的新型模拟方法。在... 针对高超声速下火箭橇运行过程中凿削磨损产生的机理模糊不清问题,基于有限元-光滑粒子流体动力学法(FEM-SPH法),利用有限元软件ABAQUS构建了三维火箭橇靴-轨模型,FEM-SPH法是一种既能保证计算精度,又能克服网格畸变的新型模拟方法。在该模型中,滑靴和轨道所使用的材料分别为VascoMax 300钢、AISI 1080钢,并赋予各自材料属性,通过设定航向速度为2000 m/s,竖直速度为2.5 m/s以及温度为673 K,模拟了高超声速下靴-轨凿削磨损现象的演变过程。模拟结果表明:凿削磨损是在高温高应力作用下和靴-轨之间形成嵌入式结构后,经过持续地破坏滑靴底部所产生的,最终形成泪滴状蚀坑。进一步分析表明,竖直速度和温度的增加都会提高凿削发生的概率。在航向速度为2000 m/s、初始温度为673 K时,竖直速度超过1.50 m/s就会发生凿削现象;在航向速度为2000 m/s、竖直速度为2.5 m/s,温度超过293 K就会发生凿削现象。该研究成果不仅有助于高超声速下靴-轨凿削磨损的产生机理进一步完善,还为高超声速火箭橇试验的安全发射提供了新的理论支持。 展开更多
关键词 火箭橇试验 凿削现象 有限元-光滑粒子流体动力学法 竖直速度 温度
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地面对双轨超声速火箭橇的气动特性影响研究 被引量：3
17
作者 王方元 林晓辉 +3 位作者 余元元 董凌锋 郑达仁 许常悦 《航空科学技术》 2024年第4期31-39,共9页
地面对动态滑行状态下双轨火箭橇的气动特性有较大影响。本文采用尺度自适应(SAS)方法和动网格方法结合的策略对Ma 2的双轨火箭橇进行数值模拟,研究了地面导致的流场变化、气动力及其时域和频域特性。结果表明,激波和压缩波在地面设施... 地面对动态滑行状态下双轨火箭橇的气动特性有较大影响。本文采用尺度自适应(SAS)方法和动网格方法结合的策略对Ma 2的双轨火箭橇进行数值模拟,研究了地面导致的流场变化、气动力及其时域和频域特性。结果表明,激波和压缩波在地面设施的反射会导致双轨火箭橇下表面出现6处额外的高压区,其中4处的形状和强度会随反射位置发生变化;地面导致升力时均值提升了9.6倍;气动力呈现明显的同频周期性振荡,升力振荡幅值为时均值的28.6%,阻力振荡较小。为双轨火箭橇的减阻减振工作提供参考依据。 展开更多
关键词 双轨火箭橇 超声速流动 SAS 动网格 气动特性
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高超声速火箭橇气动特性优化与风洞试验 被引量：3
18
作者 周学文 闫华东 +1 位作者 吕水燕 李康 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期156-166,共11页
为研究如何在不额外增加稳定装置的基础上提高超声速条件下火箭橇的在轨运行稳定性,基于数值分析方法开展了高超声速火箭橇气动特性优化设计,并通过风洞试验对优化后的橇体进行了不同工况下的气动特性研究。建立了基于SST湍流模型、N-S... 为研究如何在不额外增加稳定装置的基础上提高超声速条件下火箭橇的在轨运行稳定性,基于数值分析方法开展了高超声速火箭橇气动特性优化设计,并通过风洞试验对优化后的橇体进行了不同工况下的气动特性研究。建立了基于SST湍流模型、N-S控制方程的火箭橇气动特性数值分析方法,通过经典双椭球模型对计算方法的准确性进行验证。基于气动特性数值分析方法开展橇体气动外形设计,对整流板俯仰角、侧偏角以及前、后滑靴的位置进行优化。通过风洞试验对优化后的橇体进行不同工况下的气动特性研究,分析马赫数、雷诺数以及轨道和地面效应的影响。研究结果表明:火箭橇高超声速气动特性数值分析方法的精度约为86.94%,可以用来模拟火箭橇在高超声速流场中的气动特性;在Ma=5时,优化后的模型相较于优化前的模型,气动阻力减小了约23.57%,气动升力减小了约38.49%;随着马赫数的增加,橇体阻力系数呈下降趋势,当Ma从4增加到6,橇体的阻力系数下降约19.98%;橇体升力系数与俯仰力矩系数均随着雷诺数的增大而增加,Ma=5,当雷诺数从1.80×10^(7)变化到3.60×10^(7)时,橇体的阻力系数与俯仰力矩系数分别增加约8.95%和13.09%;轨道和地面会导致橇体阻力系数、升力系数和俯仰力矩系数同时增加,其中俯仰力矩系数的变化最为显著,3组对比试验的俯仰力矩系数平均增量约为992%。该研究可为高超声速火箭橇设计提供数据支撑,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 火箭橇 气动特性 气动外形 风洞试验
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翼型火箭橇弹橇分离过程气动特性研究 被引量：3
19
作者 张晨辉 周学文 +2 位作者 王磊 庞超 程新涛 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第4期82-88,共7页
针对翼型橇终点效应试验攻角控制问题,采用基于耦合流场数值模拟方法与刚体六自由度运动方程的被试品飞行攻角工程预示程序,获取了弹-橇分离过程中被试品攻角和特征位置处弹-橇相对位置与飞行时间、距离的关系,分析了地面效应、橇体气... 针对翼型橇终点效应试验攻角控制问题,采用基于耦合流场数值模拟方法与刚体六自由度运动方程的被试品飞行攻角工程预示程序,获取了弹-橇分离过程中被试品攻角和特征位置处弹-橇相对位置与飞行时间、距离的关系,分析了地面效应、橇体气流扰动作用下被试品气动力矩变化趋势,研究了预置攻角、分离速度、轨道参数对分离过程中被试品压心位置及攻角变化的影响规律,为翼型橇弹-橇分离方案优化设计提供技术支持。 展开更多
关键词 翼型火箭橇 弹橇分离 气动特性
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火箭橇滑靴用30CrMnSiNi2A钢的静、动态力学行为 被引量：2
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作者 闫华东 赵卫星 +1 位作者 时丕顺 张启洞 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期164-173,共10页
30CrMnSiNi2A钢因其良好的塑性、韧性及抗冲击性能,已作为滑靴材料应用于高超声速火箭橇试验中。获得30CrMnSiNi2A钢宽温度域、宽应变速率范围内的本构模型是基于数值方法开展火箭橇刨削问题研究的必要条件。通过准静态压缩实验和动态... 30CrMnSiNi2A钢因其良好的塑性、韧性及抗冲击性能,已作为滑靴材料应用于高超声速火箭橇试验中。获得30CrMnSiNi2A钢宽温度域、宽应变速率范围内的本构模型是基于数值方法开展火箭橇刨削问题研究的必要条件。通过准静态压缩实验和动态冲击实验研究了30CrMnSiNi2A钢在25~800℃温度区间、0.0005~10000 s^(-1)应变速率范围内的静、动态力学性能,分析了应变速率和温度对30CrMnSiNi2A钢流动行为的影响,讨论了该材料的应变速率敏感性和温度敏感性,并进一步利用准静态压缩实验数据与动态冲击实验数据,建立了能够考虑应变速率和温度效应的Johnson-Cook本构模型。结果表明:30CrMnSiNi2A钢的极限抗压强度并非单一地随应变速率的变化而变化,并且应变速率对极限抗压强度的影响不大;不管是承受准静态压缩还是动态冲击,30CrMnSiNi2A钢均表现出较强的热软化效应,温度敏感系数随着温度的升高而升高;Johnson-Cook本构模型能够有效预测出不同温度、不同应变速率条件下30CrMnSiNi2A钢的真实响应行为。 展开更多
关键词 30CRMNSINI2A钢 火箭橇 力学性能 Johnson-Cook本构模型
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