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同心筒热发射过程冲击波对火箭助飞航行体头帽安全出筒影响分析

刘钢旗 袁馨 高山 崔灿丽 黄昱璇

刘钢旗, 袁馨, 高山, 等. 同心筒热发射过程冲击波对火箭助飞航行体头帽安全出筒影响分析[J]. 水下无人系统学报, xxxx, x(x): x-xx doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0156
引用本文: 刘钢旗, 袁馨, 高山, 等. 同心筒热发射过程冲击波对火箭助飞航行体头帽安全出筒影响分析[J]. 水下无人系统学报, xxxx, x(x): x-xx doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0156
LIU Gangqi, YUAN Xin, GAO Shan, CUI Canli, HUANG Yuxuan. Analysis of the Impact of Shock Waves on the Safe Exit of the Rocket-assisted Vehicle Nose Cap during the Thermal Emission Process of a Concentric Canister Launcher[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0156
Citation: LIU Gangqi, YUAN Xin, GAO Shan, CUI Canli, HUANG Yuxuan. Analysis of the Impact of Shock Waves on the Safe Exit of the Rocket-assisted Vehicle Nose Cap during the Thermal Emission Process of a Concentric Canister Launcher[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0156

同心筒热发射过程冲击波对火箭助飞航行体头帽安全出筒影响分析

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0156
详细信息
    作者简介:

    刘钢旗(1990-), 男, 高级工程师, 主要研究方向为鱼雷总体技术

  • 中图分类号: TJ631.7; U674

Analysis of the Impact of Shock Waves on the Safe Exit of the Rocket-assisted Vehicle Nose Cap during the Thermal Emission Process of a Concentric Canister Launcher

  • 摘要: 针对同心筒热发射过程冲击波对火箭助飞航行体头帽出筒安全性, 采用计算流体力学(CFD)软件数值仿真点火发射过程, 详细分析了固体火箭发动机产生的冲击波、燃气在同心筒内的传播过程, 得到了冲击波作用下头帽受力变化曲线, 揭示了头帽在冲击波作用下的筒内受力机理。通过某产品外场试验冲击波开盖过程试验数据, 进一步说明了头帽在冲击波环境下的受力变化过程。研究结果有助于清晰认识同心筒热发射过程冲击波作用下头帽受力变化机理, 可用于指导头帽出筒安全性设计。

     

  • 图  1  燃气流仿真有限元网格模型

    Figure  1.  Finite element mesh model for gas flow simulation

    图  2  无量纲化的头帽受力曲线

    Figure  2.  Dimensionless curve of force on the nose cap

    图  3  筒内马赫数分布云图(t=19.24 ms)

    Figure  3.  Contour of Mach number distribution inside the cylinder

    图  4  筒内压强分布云图(t=19.24 ms, 受力状态: 压)

    Figure  4.  Contour of pressure distribution inside the cylinder

    图  5  筒内燃气质量分数云图(t=19.24 ms)

    Figure  5.  Contour of gas mass fraction inside the cylinder

    图  6  筒内压强分布云图(t=26.62 ms, 受力状态: 拔)

    Figure  6.  Contour of pressure distribution inside the cylinder

    图  7  筒内燃气质量分数云图(t=26.62 ms)

    Figure  7.  Contour of gas mass fraction inside the cylinder

    图  8  筒内压强分布云图(t=29.85 ms, 受力状态: 拔)

    Figure  8.  Contour of pressure distribution inside the cylinder

    图  9  头帽内外压强分布云图(t=29.85 ms)

    Figure  9.  Contour of pressure distribution inside and outside the nose cap

    图  10  筒内燃气质量分数云图(t=29.85 ms)

    Figure  10.  Contour of gas mass fraction inside the cylinder

    图  11  筒内燃气质量分数云图(t=38 ms)

    Figure  11.  Contour of gas mass fraction inside the cylinder

    图  12  筒内马赫数云图(t=38 ms)

    Figure  12.  Contour of Mach number distribution inside the

    图  13  筒内压强分布云图(t=38 ms, 受力状态: 拔)

    Figure  13.  Contour of pressure distribution inside the cylinder

    图  14  筒内燃气质量分数云图(t=44.4 ms)

    Figure  14.  Contour of gas mass fraction inside the cylinder

    图  15  筒内马赫数分布云图(t=44.4 ms)

    Figure  15.  Contour of Mach number distribution inside the cylinder

    图  16  筒内压强分布云图(t=44.4 ms, 受力状态: 压)

    Figure  16.  Contour of pressure distribution inside the cylinder

    图  17  某产品冲击波开盖过程

    Figure  17.  Shock wave opening process of a certain product

    图  18  试验头帽内外压力的无量纲曲线

    Figure  18.  Non dimensional curve of pressure inside and outside the test head cap

    图  19  试验头帽内外压差的无量纲曲线

    Figure  19.  Non dimensional curve of pressure difference inside and outside the test head cap

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-11-12
  • 修回日期:  2024-12-30
  • 录用日期:  2025-01-15
  • 网络出版日期:  2025-05-28

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