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基于高压工质的弹射内弹道研究
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作者 赵子熹 姜毅 +1 位作者 贾启明 牛钰森 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1553-1564,共12页
针对以超临界二氧化碳为工质的导弹弹射装置,为分析其可行性,基于Soave-Redlich-Kwong状态方程构建内弹道模型,特别是引入考虑真实气体效应的一维等熵喷管模型。采用喷管流量实验数据和同类文献计算值对内弹道模型进行验证,研究时间步... 针对以超临界二氧化碳为工质的导弹弹射装置,为分析其可行性,基于Soave-Redlich-Kwong状态方程构建内弹道模型,特别是引入考虑真实气体效应的一维等熵喷管模型。采用喷管流量实验数据和同类文献计算值对内弹道模型进行验证,研究时间步长和真实气体效应对内弹道特性的影响。在验证和仿真基础上设计多目标优化模型,应用遗传算法进行求解。结果表明:使用超临界二氧化碳的弹射装置可满足给定弹射指标;内弹道模型对时间步长的敏感度较低,基于理想气体和真实气体模型的计算结果有显著差别;优化结果与特定基准工况相比,超临界二氧化碳使用量减少约32.22%,能量利用率增加49.52%。研究结果可为基于超临界二氧化碳的导弹弹射装置设计提供理论参考。 展开更多
关键词 高压工质 内弹道模型 真实气体效应 多目标优化
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新型推力可控垂直发射装置及其内弹道规律 被引量：1
2
作者 贾启明 姜毅 +2 位作者 杨莹 赵子熹 王志浩 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1596-1605,共10页
为提高发射装置的通用性,提出了一种新型“类同心筒”弹射装置——推力可控垂直发射装置。通过零维内弹道计算和三维内弹道仿真两种方法,分析了低压室燃气出口面积对发射装置内弹道性能的影响;通过多项式拟合得到了低压室燃气出口面积... 为提高发射装置的通用性,提出了一种新型“类同心筒”弹射装置——推力可控垂直发射装置。通过零维内弹道计算和三维内弹道仿真两种方法,分析了低压室燃气出口面积对发射装置内弹道性能的影响;通过多项式拟合得到了低压室燃气出口面积与弹射最大加速度、出筒速度、出筒时间的关系式,并对拟合关系式进行了验证;研究结果表明:改变低压室燃气出口面积控制发射装置推力是可行的;导弹出筒时间、出筒速度、最大加速度随低压室燃气出口面积近似线性变化——低压室燃气出口面积减小,导弹最大加速度增大,出筒速度增大,出筒时间减小;拟合关系式的弹射最大加速度误差在8%以内,出筒速度与出筒时间误差在4%以内。 展开更多
关键词 垂直发射装置 推力可控 弹射 内弹道 计算流体力学
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登月舱尺度陨石坑对羽流-月表相互作用影响的数值研究
3
作者 赵子熹 田诚 +4 位作者 边靖 刘青泉 王晓亮 何国胜 滕宏辉 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期61-74,共14页
登月舱着陆期间,陨石坑和其他复杂地形可能会加剧发动机羽流引起的月尘扩散,给探月任务带来干扰和威胁.本文采用direct simulationMonteCarlo(DSMC)方法,研究了嫦娥五号发动机羽流与登月舱尺度陨石坑的相互作用.结果表明,陡峭陨石坑显... 登月舱着陆期间,陨石坑和其他复杂地形可能会加剧发动机羽流引起的月尘扩散,给探月任务带来干扰和威胁.本文采用direct simulationMonteCarlo(DSMC)方法,研究了嫦娥五号发动机羽流与登月舱尺度陨石坑的相互作用.结果表明,陡峭陨石坑显著改变了近场流动结构,在喷管下方形成明显的回流区.回流区增加了坑壁的风化层侵蚀,将月尘吹入喷管,容易对发动机等设备造成结构损坏。同时,随着陨石坑变陡,羽流被陨石坑所偏转的角度明显增加,从而显著增加了登月舱受到的气动力和气动热;最大扬尘角也显著增大,严重干扰了着陆能见度.对于比较平坦的陨石坑,虽然羽流偏转和扬尘的角度较小,但根据Roberts侵蚀模型计算的总侵蚀通量较大,也意味着对登月舱的严重威胁。这些结果揭示了登月舱尺度陨石坑对羽流-月表相互作用的显著影响,为预测和减轻复杂地形对探月任务的威胁提供了有效参考. 展开更多
关键词 陨石坑 复杂地形 结构损坏 探月 羽流 风化层 侵蚀模型 能见度
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