支架式加速度过载模拟实验台结构
41页1、一 前 言1.1 选题的意义导弹等飞行器特别是对对空发射等高质量、高精度的武器,它们有很高的要求:要有很好的机动性能,导弹的机动性能越好,要求它的整体结构强度就越高,承受机动过载的能力越强,发动机的结构性能就要求越高,像这种高科技武器,一般是要求没有质量问题,所以我们在生产使用前必须对一些参数进行实验性测试,这样才能保证它在高空过载情况下正常放心使用,并且保证其误差在允许围,因此,我们必须设计出相关仪器来测试出其参数。导弹在机动过载情况下其壳体的受力比较复杂,它会受到很多方面的影响:导弹在机动过载情况下其壳体的受力比较复杂,假设导弹的主翼压心F主、质心F质及尾翼压心F尾的分布是按图1-1所示。如果控制导弹的俯仰、偏航是由F尾F尾可能是尾翼、燃气舵或柔性喷管等产生的侧向力来实现的,导弹在有大的离轴角度变向如抬头时其飞行轨迹如图1-1。图1-1 导弹机动过载下的受力简图导弹在机动过载情况下产生的法向加速度对发动机的影响为:1 法向加速度对导弹机械结构的影响一般机动性能好的导弹过载高达几十个g,在这种情况下弹体的弯曲变形非常明显,弯曲幅度在几十毫米甚至上百毫米与导弹长度有关。很显然这么大的变
2、形势必影响发动机结构强度,甚至弹体可能会被折断;同时大变形也可能引起绝热层的脱粘等,增加了发动机着火、烧穿等的可能性。2 法向加速度对导弹发动机流场的影响法向加速度造成弹体的变形改变了发动机部空间,流场有很大变化,特别是在发动机的后部形成折射使该处能量相对聚集,加速了此处绝热层的冲刷和烧蚀,增加了发动机烧穿的可能性。法向加速度造成发动机燃烧室的燃烧产物特别是凝聚相组份会沿着法向方向有相对运动。也就是说此刻的流场中燃烧产物分布的密度有很大差别,发动机燃烧室法向方向一侧凝聚相产物的密度要大大高于另一侧,这种现象又加速了这侧的烧蚀。法向加速度对导弹的影响结果如图1-2所示。图1-2 法向加速度对导弹的影响示意图实践证明如果导弹发动机只做地面普通热试车试验,不研究在法向加速度作用下的性能,可能会因此而导致导弹在机动飞行中失效。为保证导弹的产品的质量和可靠性,必须设计和制作一套地面过载热试车系统,对导弹在法向加速度作用下的性能进行评价,用于指导产品设计与质量控制。所以,综上所述,设计的机器不仅要能满足地面的普通的热试车试验,而且还要能在法向加速度作用下对飞行器进行性能的检测,不至于导弹在机动飞行
3、中失效。1.2 国外发展状况1 国: 从目前我们在这方面的发展来看:总体上是逐步地向前发展的。从解放之初到现在,导弹的发射技术在这方面我们从一穷二白的基础上到现在的100多颗各式各样的卫星的升空无不体现出我门在这方面的成就,就如同我们的经济一样,一直持续稳步地前进,我国也逐渐成为卫星的发射大国,还有载人飞太空之旅的成功,从此,我们应可以知道,我们在模拟控制方面取得了不少的成就。但是我们同样看到发展是困难重重的。目前,面临世界各国的在这方面的大量投入,我国也必须在这方面努力,我国一直在加大这方面的投入,特别是在近两年表现的尤为突出。可以说目前的现状是:虽然取得了不少的成绩,但发展步伐不是很快,我们必须加快加大步伐向前走。 2 国外: 相对而言,国外在这方面,不管是发展历史、还是成绩都叫我国要长大。在上个世纪的四五十年代,诸如美国、苏联等军事强国在这方面就已经取得了巨大的成就,他们的卫星比我国发射得更远,载人飞船早就已经登上了月球。经过近50年的发展,可以说更始上了一个台阶。所以我们要看到他们的长处,利用尽可能利用的资源来发展这方面。世界上到目前为止只有少数国家完全掌握固体发动机研制、生产
4、、实验中的全部技术,中国在世界排名大概5-6位, 和美国,俄罗斯等国家都很大的差距。这些国家在这方面的技术非常的先进,不过从目前掌握的情况来分析,尚无立式固体发动机的过载模拟实验台1.3 论文的主要容1.了解该课题的特点以及发展状况; 了解加速度过载实验台的结构特点、传动原理,为设计出好的方案奠定基石;了解国外的发展情况,参考有价值的经验和产品,以求设计出功能更健全,结构更简便的实验台。2.传动系统方案的设计、比较与确定; 拟定几个系统方案,充分理解各个方案的优缺点,对比这些优缺点,选出更符合实际,能充分满足要求的的方案,为具体的零部件设计确定方向。3.各零件设计、选择、计算以及图纸的初步绘制;按选定好的方案,具体设计各个零部件的尺寸,材料的选用,制造方法等,并初步绘制出装配图。4.了解电动机、的轴承等的市场价格以及各零件的市场加工成本; 了解设计中需要的成品件的价格,比如电动机,轴承,键,螺栓等,同时也要了解其他设计的零件的加工成本,从而估算设计产品的总体成本,尽量选用符合条件的低成本零件和成品件,以求充分节约成本。5.与生产部门讨论加工问题、图纸的修改以及商定加工成本。 联系生产部
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