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1、新型舰载同心筒发射过程流场研究2011年第4期总第314期导弹与航天运载技术MISSILESANDSPACEVEHICLESNO.4201lSumNO.314文章编号:1004-7182(2011)04—0054—05新型舰载同心筒发射过程流场研究邵立武,姜毅,马艳丽,王伟臣.(1.北京理工大学宇航学院,北京,100081;2.中国空间技术研究院载人航天总体部,北京,100094)摘要:采用同心筒垂直发射装置,内外筒要保证足够的间隙尺寸用来排导燃气,目前舰载发射均采用通垂方式,势必使得内筒尺寸较小,从而导弹的直径也就较小,不利于发挥弹道导弹的优势.在此基础上提出将传统的外筒设计为一方
2、形结构,在与相同尺寸的通垂架相连接的前提下,增加了内外筒之间燃气排导空间,降低发射过程中导弹表面的温度.计算中使用三维动网格更新方法对同心筒发射过程进行了计算研究,网格更新方法采用域动分层法.结果表明,导弹运动位移曲线与试验符合较好,新型同心筒方案使得整个发射过程中导弹表面的温度均明显降低.关键词:新型同心筒;燃气射流;域动分层法中图分类号:V435文献标识码:ALaunchingProcessoftheNewTypeShipborneConcentricCanisterLauncherShaoLiwu,JiangYi,MaYanli,WangWeichen(1.SchoolofAe
3、rospaceEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing,100081;2.InstituteofMannedSpacecraftSystemEngineering,CAST,BeOing,l00094)Abstract:Theinternal—externalcanisterspaceshouldbeenoughtoexhaustjetflowwhenthecon.centriccanisterlauncherisused.Thecommon—framelaunchisusedfortheshipborneweaponwhich
4、wouldcausethesmallsizesoftheinternalcanisterandballisticmissile.Tosolvetheproblem,theexternalcanisterisdesignedtoberectangular.Theinternal-externalcanisterspaceincreaseswiththesamecommonframeandthemissiletemperaturedecreases.Thethree-dimensionaldynamicmesheswereusedtostudythelaunchingprocessoft
5、heconcentriccanisterlauncher.Thezonemovinganddynamicmethodswereusedtoupdatethemeshes.Theresultsshowedthatthelocationcurveaccordwellwithexperiment.Themissilesurfacetemperaturedecreasedgreatlywiththenewtypeconcentriccanisterlauncher~KeyWords:Newtypeconcentriccanisterlauncher;Jetflow;Zonemovingand
6、dynamicmethodsO引言舰载弹道导弹是一种新型高效反舰(或对地攻击)的武器系统,实现与"通垂"系统的融合,突破弹道导弹的舰面垂直发射技术,是弹道导弹能否上舰的关键技术之一¨J.较弹射技术而言,舰面垂直热发射技术主要优点是安全性高,过载小,无发动机再点火问题,对舰面设备影响较小,可靠性高.但是垂直热发射技术也存在问题,就是发射时燃气对导弹的热效应过高.本文对同心筒垂直发射装置进行优化设计来降低发射过程中的热效应.由于发射筒与通垂架的接口为一带导角的方形截面,因此,可以将传统的圆柱形外筒设收稿日期:2011-01—05作者简介:邵立武(1977.),男,博士研究生,主要从事发射
7、技术的研究计为方形结构,使得内筒外壁与方形筒内壁间具有较大的空间排导燃气流,达到弹道导弹性能优势最大化.姜毅等人L2对同心筒的燃气排导进行优化来降低发射热效应;杨春英等人【3j通过设计筒口导流板来降低同心筒发射时导弹表面的温度,均没有详细研究发射过程中的流场温度.本文使用三维动态网格更新方法对两种方案的同心筒发射过程进行了非定常计算.计算中使用了FLUENT软件,采用域动分层动网格更新方法模拟导弹发射过程.得到发射过程中各个时刻导弹表面及流场的温度分布情况
