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《艦載機(jī)蒸汽彈射起飛數(shù)值計算分析.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第43卷第1期航空發(fā)動機(jī)v。1.43N。.1111:竺!旦AeroengineFeb.2017艦載機(jī)蒸汽彈射起飛數(shù)值計算分析崔金輝,張少麗,王常亮,李大為(中國航發(fā)沈陽發(fā)動機(jī)研究所,沈陽110015)摘要:為得到艦載機(jī)蒸汽彈射起飛過程中速度和加速度等參數(shù)的變化規(guī)律,在考慮彈射系統(tǒng)的特性參數(shù)、蒸汽泄漏、風(fēng)速和風(fēng)向等因素的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了蒸汽彈射起飛數(shù)學(xué)模型。利用所建立的數(shù)學(xué)模型對彈射起飛過程進(jìn)行了數(shù)值模擬計算。分析結(jié)果表明:所建立的數(shù)學(xué)模型合理可靠,數(shù)值計算與試驗結(jié)果之間的誤差小于O.92%;蒸汽初始壓力、蒸汽泄漏量、汽缸半徑和汽缸數(shù)等參數(shù)對飛機(jī)
2、起飛速度和加速度影響明顯;逆風(fēng)條件對起飛有利,且風(fēng)速越大飛機(jī)起飛所需的推力越小。關(guān)鍵詞:蒸汽彈射;數(shù)學(xué)模型;數(shù)值計算;艦載機(jī)中圖分類號:V271.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:10.13477/j.cnki.a(chǎn)eroengine.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引言隨著中國國防建設(shè)的t3益發(fā)展和海軍力量不斷提升的需要,國產(chǎn)航母的發(fā)展與應(yīng)用備受矚目。艦載機(jī)是航母的主要攻防武器,航母要實現(xiàn)
6、快速投送武器的能力,必須要保證艦載機(jī)高密度、高效率地起飛和降落。最初的滑躍起飛方式受甲板長度的制約,使飛機(jī)起飛質(zhì)量和起飛頻率受到限制,航母的戰(zhàn)斗力無法完全發(fā)揮。蒸汽彈射器的應(yīng)用研究大大縮短了艦載機(jī)的起飛距離,并且保證了其高頻次的起飛和降落,是目前應(yīng)用最廣泛的起飛助力裝置舊。蒸汽彈射器是將蒸汽的壓力轉(zhuǎn)化為對飛機(jī)的推力,以達(dá)到彈射飛機(jī)的目的。國外對蒸汽彈射器的研究較為成熟,但由于技術(shù)封鎖,針對彈射起飛方面的研究鮮有報道并且年代久遠(yuǎn),例如ClarkeGE和SmithAA等在20世紀(jì)70年代確定了艦載機(jī)彈射起飛最小離艦速度的方法;高俊東等分析研究了蒸
7、汽彈射器對彈射力輸出的控制吲;Lawrence等在50年代對艦載機(jī)的起飛和降落過程做了初步研究凹;LucasCB等對5種不同質(zhì)量的美國海軍飛機(jī)的彈射性能做了詳細(xì)對比分析[51,對彈射起飛最小離艦速度及飛機(jī)姿態(tài)的變化進(jìn)行了研究。中國對彈射起飛的研究較少且不夠成熟[6--9],在過載值的確定方面缺少深入研究且沒有經(jīng)驗可循,在彈射起飛速度和加速度的計算方面,缺少準(zhǔn)確的方法且考慮的因素較少。為了更加準(zhǔn)確全面地預(yù)測在不同因素影響下艦收稿日期:2016—07—15基金項目:航空動力基礎(chǔ)研究項目資助作者簡介:崔金輝(1987),男,主要從事航空發(fā)動機(jī)總體性
8、能和艦載機(jī)彈射起飛研究工作;E—mail:cjh66hero@163.com。引用格式:崔金輝,張少麗,王常亮,等艦載祝蒸汽彈身,起飛數(shù)值計算分析∞航空發(fā)動機(jī),20