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《基于3D﹢技术的燃气舵烧蚀率测量方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2015年4月宇航计测技术Apr.,2015第35卷第2期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.35,No.2+文章编号:1000-7202(2015)02-0027-03中图分类号:V421.62文献标识码:A基于3D技术的燃气舵烧蚀率测量方法研究112孔繁杰王端志冯伟利(1.北京宇航系统工程研究所,北京100076;2.北京航天计量测试技术研究所,北京100076)摘要针对目前采用的燃气舵烧蚀率测量方法存在误差较大问题,提出了一种基于3D扫描技术的新型测量方法,可以有效提高燃气舵烧蚀率测量准确度,为后续
2、武器型号精确设计奠定基础。关键词燃气舵烧蚀性能测量MeasurementofGasVaneAblationRateBasedonthe3DTechnology112KONGFan-jieWANGDuan-zhiFENGWei-li(1.BeijingInstituteofAerospaceSystemofEngineeringResearch,Beijing100076;2.BeijingAerospaceInstituteforMetrologyandMeasurementTechnology,Beijing100076)AbstractAnewmeasure
3、mentmethodbasedonthe3Dscanningtechnologyisfoundedtomeasuregasvaneablationrateaccurately,whichhasunacceptabledeviationsusingthecurrentmethod.Thenewmethodcanimprovethemeasurementaccuracyofgasvaneablationrate.Itprovidesthebasisforprecisiondesighinthefuturemodels.KeywordsGasvaneAblationp
4、ropertyMeasurement1引言作,舵面会在燃气流的高温及冲刷作用下发生烧蚀,使舵面面积逐渐变小,并发生翘曲、变形,舵面的升燃气舵是实现弹道式固体战术导弹推力矢量力、阻力、链力矩等参数随之变化,影响导弹控制精控制的一种重要部件,具有结构简单、体积小、质量度。燃气舵舵面的烧蚀率是控制系统重要技术指标小、成本低、可靠性高、驱动功率小、频率响应快以及之一,必须控制在一定的指标范围之内,而烧蚀率测能实现俯仰、偏航和滚动三个方向的控制等优点而量的准确与否,直接影响总体设计指标。被国内外广泛应用。美国的“潘兴”固体导弹、“捕燃气舵结构烧蚀率指标是否合格,目前没有任
5、鲸杈”、“阿斯洛克”及我国的部分战术导弹均使用何理论算法,是典型的试验验证设计环节。舵片烧了燃气舵作为导弹的矢量控制装置[1]。蚀率测量的准确与否,直接影响燃气舵结构设计优由于燃气舵在固体燃料发动机的燃气流中工劣。原烧蚀率测量结果已经介于合格与不合格判据的边缘,严重影响结构设计方案。因目前燃气舵烧收稿日期:2014-11-21,修回日期:2014-12-26作者简介:孔繁杰(1976-),女,高级工程师,主要研究方向:弹箭体结构设计。·28·宇航计测技术2015年蚀率测量的人为误差较大,无法满足精确设计、精确至导致发射失败。测量需求,急需研究出一种新型烧蚀率测量
6、方法,以传统的舵面烧蚀率测量是采用坐标纸+铅笔描满足结构精细化设计需求。拓的方法。具体做法为:将燃气舵轮廓1:1打印在画好网格纸张上,制作成专用坐标纸。测量时,将坐2结构方案及设计要求标纸与舵片贴合,用铅笔沿烧蚀后舵面的轮廓拓描,数算和估计坐标纸格数,从而得到烧蚀后面积,估算燃气舵工作环境为高温、高冲刷的燃气流中。烧蚀率。典型拓描图片如图2所示。本文中的燃气舵结构由舵片、防护板、连接结构等组成,结构示意如图1。结构不同部位所处温度和冲刷程度不同,其中舵体完全处在燃气流中心,属于燃气舵结构的重要部件。图2典型燃气舵烧蚀率拓描图片3.2误差分析由于燃气舵舵体烧蚀后的
7、外轮廓不规则,且舵1—舵体;2—舵护板;3—连接结构图1燃气舵结构示意图体发生较大变形,更受人为因素的影响,主要误差因素如下:燃气舵在发动机燃气流中沿弹体轴线按照既1)加工误差定程序进行摆动,随着舵体的烧蚀,舵体的投影面积目前,烧蚀率测量中烧蚀前面积采用的是理论会发生变化。燃气舵舵体的烧蚀需要小于一定设计值,没有考虑加产品加工误差的影响,该简化会导致值,以实现姿态可控。结果误差在±0.6%左右。具体设计指标及要求如下:2)拓描误差舵面烧蚀率在拓描过程中,笔在沿舵片不规则外轮廓拓ρ=△S/S×100%≤A(1)描,描绘的轮廓会受画笔本身直径及笔尖的粗细的式中:ρ—
8、——舵面烧蚀率%;S—试
