舰上折叠舵发射模拟方案及动力学分析

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折叠式舵面一般通过特殊的折叠、展开、锁紧装置连接到导弹上,它属于导弹弹翼的一种。采用折叠式舵面可以提高舰艇、战斗机的导弹贮存数量,增大战斗能力。折叠式舵面一般折叠在弹身内或弹身表面,它属于导弹上的关键部件,它的工作情况对全弹飞行成败具有决定性作用。导弹起飞的初始阶段,舵面的及时展开和有效锁定是保证空气舵正常工作的前提。因此在模拟发射环境下,对折叠式舵面的展开锁定过程进行可靠性指标验证试验很有必要。本文来源于实际工程项目,目的是为折叠式舵面的可靠性验证选择合理的试验方案,并建立试验平台。  本文的研究对象是舰上折叠舵发射模拟系统,在本文中对舰上折叠舵发射模拟系统进行了相关分析与研究。首先介绍了舰上折叠舵模拟发射系统的基本组成与关键结构,比较分析了电机驱动加速方案、液压拉动加速方案、弹簧弹射加速方案各自的优点与缺点,最终确定采用弹簧弹射方案作为舰上折叠舵发射模拟系统的弹射方案。然后利用拉格朗日力学方法推导了模拟舱弹射过程的动力学方程组,根据某型导弹的参数对折叠舵发射模拟系统关键部件进行了初步设计,利用Pro/Engineer操作软件建立了折叠舵发射模拟系统的三维模型。接下来利用Abaqus有限元分析软件对折叠舵发射模拟系统进行了静力学分析,分析结果表明系统关键部件结构设计合理。最后,对圆柱形螺旋压簧的优化设计数学模型进行了讨论与分析,根据5组不同的参数优化得到了5种不同刚度的弹簧。利用Adams软件进行了动力学仿真,将弹簧弹射方案中弹簧数量与弹簧刚度两个重要参数进行了分析,最终确定在弹簧弹射方案中采用4根弹簧进行弹射,仿真分析结果表明采用弹簧弹射方案能够成功完成折叠舵发射模拟过程。
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