舰载机蒸汽弹射起飞数值计算分析.pdf

《舰载机蒸汽弹射起飞数值计算分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷第1期航空发动机v。1．43N。．1111：竺!旦AeroengineFeb．2017舰载机蒸汽弹射起飞数值计算分析崔金辉，张少丽，王常亮，李大为(中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015)摘要：为得到舰载机蒸汽弹射起飞过程中速度和加速度等参数的变化规律，在考虑弹射系统的特性参数、蒸汽泄漏、风速和风向等因素的基础上，构建了蒸汽弹射起飞数学模型。利用所建立的数学模型对弹射起飞过程进行了数值模拟计算。分析结果表明：所建立的数学模型合理可靠，数值计算与试验结果之间的误差小于O．92％；蒸汽初始压力、蒸汽泄漏量、汽缸半径和汽缸数等参数对飞机

2、起飞速度和加速度影响明显；逆风条件对起飞有利，且风速越大飞机起飞所需的推力越小。关键词：蒸汽弹射；数学模型；数值计算；舰载机中图分类号：V271．4文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnki．aeroengine．2017．01．013NumericaICalculationandAnalysis0fSteamCatapultLaunchforCarrier—BasedAircraftCUIJin—hui，ZHANGShao—h，WANGChang—hang，LIDa—wei(AECCShenyangEngineResearchIn

3、stitute，Shenyang110015，China)Abstract：Toobtainthechangerulesofvelocityandaccelerationduringsteamcatapultlaunchofcarrier-basedaircraft，asteamcatapultlaunchmathematicalmodelwasbuiltonthebasisofconsideringcharacteristicparametersofcatapultsystem，steamleakage，windvelocityandwin

4、ddirection．Analysisresultsshowthatthemodelhadahighreliabilitywiththeerrorbetweensimulationresultsandexperimentalresultslessthan0．92％．Initialsteampressure，steamleakage，cylinderradiusandcylindernumberhasobviouseffectonlaunchvelocityandacceleration．Itisofgreateradvantagetolaun

5、chtowardthedirectionfromwhichthewindblows．Thegreaterthewindvelocityachieves，thelessthethrustbywhichtheaircraftsucceedstolaunch．Keywords：steamcatapult；mathematicalmodel；numericalcalculation；carrier-basedaircraft0引言随着中国国防建设的t3益发展和海军力量不断提升的需要，国产航母的发展与应用备受瞩目。舰载机是航母的主要攻防武器，航母要实现

6、快速投送武器的能力，必须要保证舰载机高密度、高效率地起飞和降落。最初的滑跃起飞方式受甲板长度的制约，使飞机起飞质量和起飞频率受到限制，航母的战斗力无法完全发挥。蒸汽弹射器的应用研究大大缩短了舰载机的起飞距离，并且保证了其高频次的起飞和降落，是目前应用最广泛的起飞助力装置旧。蒸汽弹射器是将蒸汽的压力转化为对飞机的推力，以达到弹射飞机的目的。国外对蒸汽弹射器的研究较为成熟，但由于技术封锁，针对弹射起飞方面的研究鲜有报道并且年代久远，例如ClarkeGE和SmithAA等在20世纪70年代确定了舰载机弹射起飞最小离舰速度的方法；高俊东等分析研究了蒸

7、汽弹射器对弹射力输出的控制吲；Lawrence等在50年代对舰载机的起飞和降落过程做了初步研究凹；LucasCB等对5种不同质量的美国海军飞机的弹射性能做了详细对比分析[51，对弹射起飞最小离舰速度及飞机姿态的变化进行了研究。中国对弹射起飞的研究较少且不够成熟[6--9]，在过载值的确定方面缺少深入研究且没有经验可循，在弹射起飞速度和加速度的计算方面，缺少准确的方法且考虑的因素较少。为了更加准确全面地预测在不同因素影响下舰收稿日期：2016—07—15基金项目：航空动力基础研究项目资助作者简介：崔金辉(1987)，男，主要从事航空发动机总体性

8、能和舰载机弹射起飞研究工作；E—mail：cjh66hero@163．com。引用格式：崔金辉，张少丽，王常亮，等舰载祝蒸汽弹身，起飞数值计算分析∞航空发动机，20