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《艦載機(jī)蒸汽彈射動(dòng)力學(xué)仿真分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第42卷第6期2012年11月航空計(jì)算技術(shù)AeronauticalComputingTechniqueV01.42No.6NOV.2012艦載機(jī)蒸汽彈射動(dòng)力學(xué)仿真分析張雷,馮蘊(yùn)雯,薛小鋒,馮元生(西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院,陜西西安710072)摘要:闡明了蒸汽彈射裝置應(yīng)用的必要性。在綜合考慮熱力學(xué)模型、牽引釋放裝置數(shù)學(xué)模型、艦載機(jī)動(dòng)力學(xué)模型以及起落架突伸等因素的基礎(chǔ)上,提出了艦栽機(jī)蒸汽彈射動(dòng)力學(xué)仿真分析模型。以c—13型彈射器和某型飛機(jī)為例進(jìn)行了仿真分析,并與相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,其分析結(jié)果可為艦栽
2、機(jī)蒸汽彈射系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及試驗(yàn)驗(yàn)證提供有益參考。關(guān)鍵詞:起落架突伸;蒸汽彈射;艦載機(jī);牽引;釋放中圖分類號(hào):V226文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671.654X(2012)06.0029.05DynamicsSimulationofCarrier·basedAircraftSteamCatapultZHANGLei,F(xiàn)ENGYun-wen,XUEXiao—feng,F(xiàn)ENGYuan—sheng(SchoolofAeronautics,NorthwesternPolytechnicalUniversity,
3、Xi7伽,710072,China)Abstract:Thisarticleillustratestheneedforasteamcatapultdeviceapplications.Proposedthedynamicssimulationmodelofcarrier-basedaircraftsteamcatapultonthebasisofcomprehensiveconsiderationofthethermodynamicmodel,thetractionreleasedevicemath
4、ematicalmodel,aircraftkineticsmodelandlandinggearjumpandotherfactors.BasedonC一13catapultandacertaintypeofaircraft,asimulationanalysisispresented.Theresults,whicharecomparedwithtestdata,provideausefulreferenceforthede-signofcarrier—basedaircraftsteamcat
5、apultsystemandexperimentalverification.Keywords:landinggearjump;steamcatapult;carrier·basedaircraft;traction;release引言艦載機(jī)在航母甲板上需借助助力起飛裝置短距起飛,而蒸汽彈射裝置是目前廣泛應(yīng)用的起飛助力裝置,彈射起飛過(guò)程同時(shí)也是艦載機(jī)飛行過(guò)程的重要階段¨。3J。蒸汽彈射起飛過(guò)程分為彈射起飛準(zhǔn)備階段、彈射起飛階段和自由滑跑階段H。J。蒸汽彈射的作用原理就是通過(guò)彈射器提供的彈射力使艦載機(jī)
6、在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最小離艦速度,從而在有限的航母甲板上起飛,它具有工作效率高,滑跑距離短等優(yōu)點(diǎn),因此已成為目前采用最廣泛采用的一種艦載機(jī)起飛方式。目前國(guó)內(nèi)對(duì)艦載機(jī)蒸汽彈射起飛動(dòng)力學(xué)方面的研究較少,且近期的研究成果較少,現(xiàn)有的研究成果主要集中在力學(xué)建模?、前起落架突伸問(wèn)題【9。叫、航母運(yùn)動(dòng)影響問(wèn)題n¨以及起飛特性分析等問(wèn)題心。3J,熱力學(xué)方面的研究很少,并且現(xiàn)有的研究只是把整個(gè)復(fù)雜的熱力學(xué)過(guò)程看成只有一個(gè)絕熱的等熵過(guò)程¨引,對(duì)于水蒸汽與外界進(jìn)行熱傳遞而損失的能量部分并未考慮;鑒于技術(shù)保護(hù)等因素,國(guó)外針對(duì)艦
7、載機(jī)蒸汽彈射起飛動(dòng)力學(xué)方面的研究鮮有文獻(xiàn)報(bào)道,目前可供參考的只是一些年代較久的試驗(yàn)結(jié)果H’61以及蒸汽彈射動(dòng)力學(xué)方面的剛度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)舊J。鑒于蒸汽彈射器在目前并且在以后的相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間都會(huì)是航母彈射器的主力【131,有必要對(duì)艦載機(jī)蒸汽彈射動(dòng)力學(xué)進(jìn)行細(xì)致的仿真研究。本文所提出的艦載機(jī)蒸汽彈射動(dòng)力學(xué)仿真研究是針對(duì)蒸汽彈射器展開(kāi)熱力學(xué)建模,綜合考慮熱力學(xué)過(guò)程中實(shí)際涉及到的等熵階段以及傳熱階段,把熱力學(xué)過(guò)程等效為等熵階段與等體積傳熱階段的綜合,以此求出彈射器所提供的彈射力,然后對(duì)艦載機(jī)機(jī)體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模,從而
8、仿真出艦載機(jī)蒸汽彈射的過(guò)程,再與國(guó)外試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析。1蒸汽彈射裝置熱力學(xué)模型本文把蒸汽彈射裝置的熱力學(xué)過(guò)程等效為等熵階段與等體積傳熱階段的綜合,并結(jié)合水和水蒸汽性質(zhì)收稿日期:2012—09—02基金項(xiàng)目:航空科學(xué)基金項(xiàng)目資助(2008ZA53006;2006ZD53050)作者簡(jiǎn)介:張雷(1988一),男,安徽宿州人,碩士研究生,主要研究方向飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析?!?0·航空計(jì)算技術(shù)第42卷第6期國(guó)際聯(lián)合會(huì)提出的IAPWS—IF97公式把熱力學(xué)過(guò)程進(jìn)行模型化,即先進(jìn)行