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宇航总体技术
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双月刊

宇航总体技术/CSTPCD
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    二次燃烧对自力弹射内弹道影响分析

    蒲鹏宇穆洪斌何定洲马保海...
    1-5页
    查看更多>>摘要：目前弹射所用低温药柱的燃烧平衡产物中含有可燃气体成分,遇初容室内氧气后发生二次燃烧,影响初容室内流场与弹射内弹道特性.为了分析二次燃烧对自力弹射方案内弹道的影响,建立了自力弹射可压缩流动仿真模型,结合有限速率化学反应模型与动网格技术,利用PISO(压力隐式算子分裂法)算法对控制方程进行数值求解.计算结果表明,二次燃烧使得初容室初始压力峰值时刻提前,并影响初始压力峰值大小.仿真分析结果为自力弹射内弹道设计提供了理论参考.

    二次燃烧弹射内弹道自力弹射

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    基于狄拉克符号的异构模型集成方法

    王晓路贾长伟张升升
    6-14页
    查看更多>>摘要：针对数字工程中异构模型集成仿真的问题,提出了一种基于狄拉克符号的系统建模方法.该方法可以屏蔽子系统的建模逻辑和模型实现差异,描述全系统的集成模型和动力学演化.利用类TNEA中间件提供的状态定义和方法调用机制,可以将异构模型映射为具有相同建模逻辑和软件接口的对象模型,构成数字主线,开展虚实融合系统集成试验.该方法可以支撑航天"簇"演进模式下的新技术快速插入、新系统原位替代和新状态快速验证,并针对数字航天开展全要素虚实融合试验,在虚拟环境中摸边探底,验证核心指标.

    虚实融合异构模型集成数字化仿真

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    空化对航行器垂向入水特性影响机理研究

    李莎靓刘冰田逾李世斌...
    15-23页
    查看更多>>摘要：航行器以一定速度入水过程中将发生空化现象,这对其受力特性及运动轨迹都有重要影响,是跨介质航行器的关键问题.针对航行器不同速度垂向入水中的空化现象开展了数值模拟研究,采用整体运动网格方法,分析了航行器垂向入水过程中,空化和入水速度对运动特性及流场演化的影响.研究结果表明,超空泡主要从航行器外形斜率改变处开始生成,空泡的闭合与溃灭都会造成受力曲线的较大波动.超空泡的减阻效果主要在航行器完全进入水面后体现,且航行器垂向入水速度越大,阻力系数越小.

    跨介质航行器入水冲击空化超空泡数值模拟

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    分布式仿真系统实体节点分配问题实时求解算法

    王虹森罗汝斌刘朝阳
    24-31页
    查看更多>>摘要：分布式仿真系统中,如何使计算节点彼此间通信量尽可能小,是实体节点分配问题研究的内容.针对该问题提出一种基于规则的启发式两阶段实时求解算法.第一阶段构建最小期望事件数量的目标分配模型并进行求解,即根据连通图理论将原问题分解为多个子问题,结合缓存、分治和过滤优选策略,设计递归算法求解子问题,最后得到覆盖所有实体的事件最小集.第二阶段实现分箱算法,将最小集中单个事件关联的实体尽量分配至相同计算节点,最终得到实体节点分配关系.实际应用表明,相比常见的顺序分配策略,该算法能显著减小分布式仿真系统的跨节点网络通信,从而提升仿真效率.该算法还能在秒级耗时生成分配方案,特别适用于包含大量实体的复杂场景分布式仿真.

    分布式仿真实体节点分配实时求解

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    膨胀循环氢氧发动机低压火炬的点火能量研究

    李锦江陈明航崔荣军张楠...
    32-38页
    查看更多>>摘要：针对膨胀循环氢氧发动机多次点火需求,采用氢、氧推进剂吸热着火和火炬燃气降温放热的假设,用热力计算方法从理论上分析了推力室采用火炬点火的能量问题.在考虑火炬燃气与推力室内的氧补燃后,富燃低压火炬点火器的点火能量能够满足推力室点火需求.研制了 2种低压火炬点火试验系统,对膨胀循环发动机进行了 17 次点火试验,试验结果与理论分析结果相符,验证了补燃点火假设.

    膨胀循环发动机低压火炬式电点火点火能量

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    基于正则摄动理论的无动力飞行器末段制导方法

    孟静伟赵鹏雷杨宇和石宝兰...
    39-45页
    查看更多>>摘要：以无动力飞行器末制导问题为研究对象,用正则摄动理论对其纵向弹道方程进行处理.在零阶方程中考虑重力和气动力的主导部分,在一阶方程中考虑重力和气动力的剩余部分,进而获得了弹道方程的解析解,仿真证明了该解析解具有较高的计算精度和计算效率.基于弹道解析解所获得的脱靶量,提出了正则摄动制导方法,仿真证明了该方法具有最优性.

    正则摄动导引律解析解

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    双线圈高速开关阀的水击特性验证

    李雨铮陈福龙邓少贤杜恒...
    46-52页
    查看更多>>摘要：高速开关阀是航天领域动力系统的关键元件,需要具备高频响和高可靠性.然而,高速开关阀的开关特性会使系统产生水击现象,降低系统的可靠性,尤其是在高速开关阀高频切换过程中会产生更多的水击压力波,致使系统中的水击变得更加复杂.因此,采用仿真和实验相结合的方法对不同频率下水击压力脉动的变化进行分析,最终通过对数据时域和频域的分析,发现了高速开关阀的水击压力脉动规律,研究结果可在航天动力系统中应用.

    高速开关阀水击频率压力脉动

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    典型海上热发射动力学效应及影响因素分析

    何丽张博宇陈世业张永阔...
    53-58页
    查看更多>>摘要：考虑海上发射环境特殊性,分析了发射船承受的典型海浪以及风环境,针对陆基发射时运载火箭直接坐落在发射台上的裸箭热发射方式,分析了该支撑形式在海上动态环境下的射前稳定性,获得海上裸箭热发射方式的承受晃动极限.为解决陆基热发射支撑方式不满足三级海况发射稳定性的问题,提出运载火箭的框架式扶稳措施,通过框架内的柔性支撑保证运载火箭的射前稳定性.构建由火箭、等效甲板、导向框架、导轨、柔性支撑、发射台等组成的发射系统动力学仿真模型,开展复杂海况条件下的发射动力学分析,获得了框架式热发射方式在典型海况条件下,不同因素对火箭出框过程飞行姿态、安全间隙等影响规律,可为运载火箭框架式热发射的海上动基座发射动力学安全性评估提供技术支撑,并用于框架式热发射方式的海上动基座环境适应性的综合评价.

    运载火箭热发射动基座稳定性发射动力学

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    一种多星分离的姿控联合仿真方法

    姜周卢松涛吕鹏伟吴瀚枭...
    59-65页
    查看更多>>摘要：现阶段仅依据多体动力学,难以准确分析和评估多星分离时含调姿过程的近远场分离过程.因此针对一箭多星任务的分离安全性设计需求,提出了一种姿控联合仿真方法,实现了近远场分离的实时调姿仿真.计算结果表明,该方法与专业弹道软件相比,计算误差不超过5%.同时为了进一步研究结构参数、动力学参数和调姿算法等变量对分离方案的影响,结合拉丁超立方采样和蒙特卡罗打靶法,优化了采样空间,从而可以快速分析变量偏差、采样方式对不同分离工况的影响,进而准确判定分离方案的安全性.该方法实现了参数的自动化设置,可有效提高仿真效率,能为一箭多星发射任务的快速论证及分离安全性设计需求提供有力支撑.

    多星分离姿控联合仿真近远场分离仿真方法

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    星箭锁紧装置黏滞摩擦系数的影响因素研究

    李寅博曹景乐陈友伟解国新...
    66-72页
    查看更多>>摘要：星箭锁紧装置是卫星与火箭连接的关键机构.装置中的V形卡块在预紧力施加过程中,易发生偏斜,使得星箭分离配合面接触不均匀,产生应力集中,导致星箭分离面黏着磨损.研究了星箭锁紧装置中的V形卡块和上下端框的铝合金摩擦副在不同影响因素下摩擦系数的变化,探究了温度、正压力以及铝合金表面粗糙度对界面黏着和黏滞摩擦系数的影响.研究结果表明,硫酸阳极化处理的 2A14T6-2A14T6 比较适合作为摩擦副材料,在加工和锁紧过程中,应合理控制其粗糙度、温度和正压力,以避免黏着磨损.

    2A14T6铝合金2219铝合金界面黏着星箭分离

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