垂直发射适配器分离过程虚拟试验研究

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利用适配器进行发射是一种当前比较先进的发射技术,它不但结构比较简单,而且装填也非常方便。待机时适配器在发射筒内对导弹起到固定和支撑作用,发射的时候适配器在发射箱内随导弹一同运动,起到定位和导向导弹的作用。发射的整个过程中,适配器主要是保护导弹出筒并传递导弹与发射筒之间的载荷。导弹出筒后,适配器在分离装置作用下与导弹分离,此间会受到筒内流场的尾流、筒外大气的空气动力效应、导弹点火燃气射流效应等影响形成复杂的、不确定的运动轨迹,有可能对发射系统造成损坏或其他不利影响。因此,怎么样确保导弹弹体与适配器之间的可靠分离,是提高战斗力的关键技术之一,也是提高发射成功率的必要条件。本文基于计算流体力学方法获取了适配器气动力参数的分布,建立了攻角0~360度、侧滑角0~180度的气动力和气动力矩系数数据库;基于适配器空间六自由度飞行方程,采用双欧法解决其奇异性问题,建立了飞行轨迹计算程序,由数据库内参数插值获取气动力参数,获取单个适配器分离后空间飞行轨迹,并根据不同适配器参数,同时求解4组共48块适配器的空间轨迹;基于随机抽样法建立多种随机因素情况下的适配器分离可靠性计算模块,获取含所有适配器的分离可靠性参数;基于虚拟现实工具Virtools完成了适配器分离过程三维场景及运动过程的可视化开发;并基于C++开发了Virtools播放器和仿真参数设置模块。
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