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高速风洞投放试验弹射机构及试验研究

王帅 董金刚 张晨凯 赵星宇 谢峰

王 帅,董金刚,张晨凯,等. 高速风洞投放试验弹射机构及试验研究[J]. 实验流体力学,2021,35(6):1-6 doi: 10.11729/syltlx20200149
引用本文: 王 帅,董金刚,张晨凯,等. 高速风洞投放试验弹射机构及试验研究[J]. 实验流体力学,2021,35(6):1-6 doi: 10.11729/syltlx20200149
WANG S,DONG J G,ZHANG C K,et al. The study of ejection mechanism and drop-test in High-speed wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2021,35(6):1-6. doi: 10.11729/syltlx20200149
Citation: WANG S,DONG J G,ZHANG C K,et al. The study of ejection mechanism and drop-test in High-speed wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2021,35(6):1-6. doi: 10.11729/syltlx20200149

高速风洞投放试验弹射机构及试验研究

doi: 10.11729/syltlx20200149
基金项目: 国家数值风洞工程(NNW)
详细信息
    作者简介:

    王帅:(1993-),男,山西阳泉人,硕士,工程师。研究方向:实验空气动力学与风洞技术。通信地址:北京市丰台区云岗西路17号7201信箱12分箱(100074)。E-mail:394361311@qq.com

    通讯作者:

    394361311@qq.com

  • 中图分类号: V211.73

The study of ejection mechanism and drop-test in High-speed wind tunnel

  • 摘要: 新一代战斗机超声速内埋武器投放需要进行分离安全性评估。针对内埋武器高速风洞投放试验的需求,设计了一套新型双气缸弹射机构。使用三维建模软件开展了弹射机构的结构设计。基于气缸无杆/有杆腔内压力方程、储气罐与无杆腔流量方程、有杆腔与大气相连的流量方程以及活塞驱动力方程等,建立了弹射过程的数学模型,并利用运动仿真软件对所设计的弹射机构进行仿真分析,验证了结构的合理性。设计了弹射机构伺服控制系统,利用电气伺服阀及相关控制元件实现对弹射机构的控制。在中国航天空气动力技术研究院FD-12风洞中开展了试验验证(马赫数1.5)。结果表明:当前后气缸压力不超过1.0 MPa时,载弹最大弹射速度可达5.68 m/s,满足设计要求与使用需求。
  • 图  1  弹射机构模型示意图

    Figure  1.  Diagram of ejection mechanism model

    图  2  活塞驱动力仿真结果图

    Figure  2.  Simulation results of piston driving force

    图  3  弹射机构仿真建模图

    Figure  3.  Simulation modeling diagram of ejection mechanism

    图  4  弹射机构仿真图

    Figure  4.  Simulation diagram of ejection mechanism

    图  5  弹射机构仿真结果图

    Figure  5.  Simulation results of ejection mechanism

    图  6  高速相机安装图

    Figure  6.  Installation diagram of high-speed camera

    图  7  200 W的LED光源安装图

    Figure  7.  Installation diagram of 200 W LED

    图  8  载机安装

    Figure  8.  Installation diagram of model plane

    图  9  弹射机构伺服控制系统

    Figure  9.  Servo control system of ejection mechanism

    图  10  前后气缸压力为1.0 MPa和0.9 MPa的试验结果

    Figure  10.  Test results for cylinder pressures of 1.0 MPa and 0.9 MPa

    图  11  弹射姿态结果图

    Figure  11.  Diagram of model attitude

  • [1] 吴继飞. 内埋武器舱系统气动特性研究[D]. 绵阳: 中国空气动力研究与发展中心, 2012.

    WU J F. Investigation on aerodynamic characteristics of internal weapons bay system[D]. Mianyang: China Aerodynamics Research and Development Center, 2012.
    [2] FLORA T J. Freedrop testing and CFD simulation of ice models from a cavity into supersonic flow[R]. AFIT/GAE/ENY/12-SI5, 2012.
    [3] BAKER W B Jr, KEEN S, MORGRET C. Validation of weapon separation predictions using F/A-22 flight test results[R]. AIAA 2004-6803, 2004. doi: 10.2514/6.2004-6803
    [4] PURDON M L, HETREED C F, HUDSON M L. F-35 pre-flight store separation analyses: innovative techniques for affordability[R]. AIAA 2009-0102, 2009. doi: 10.2514/6.2009-102
    [5] 冯金富, 杨松涛, 刘文杰. 战斗机武器内埋关键技术综述[J]. 飞航导弹, 2010(7): 71-74.
    [6] BJORGE S T,REEDER M F,SUBRAMANIAN C,et al. Flow around an object projected from a cavity into a supersonic free-stream[J]. AIAA Journal,2005,43(7):1465-1475. doi: 10.2514/6.2004-1253
    [7] 尉建刚,桑为民,雷熙薇. 内埋式武器舱的流动及气动特性分析[J]. 飞行力学,2011,29(2):29-32.

    YU J G,SANG W M,LEI X W. Analysis of the flow characteristics and aerodynamic problems in internal weapons bay[J]. Flight Dyna-mics,2011,29(2):29-32.
    [8] 薛飞,金鑫,王誉超,等. 内埋武器高速投放风洞试验技术[J]. 航空学报,2017,38(1):120114.

    XUE F,JIN X,WANG Y C,et al. Wind tunnel test technique on high speed weapon delivery from internal weapons bay[J]. Acta Aeronau-tica et Astronautica Sinica,2017,38(1):120114.
    [9] 蒋增辉,宋威,鲁伟,等. 高速风洞投放模型试验技术的关键问题及应用领域[J]. 空气动力学学报,2016,34(6):744-749, 802. doi: 10.7638/kqdlxxb-2015.0195

    JIANG Z H,SONG W,LU W,et al. Critical problems and applied fields of drop-model testing technique in high speed wind tunnel[J]. Acta Aerodynamica Sinica,2016,34(6):744-749, 802. doi: 10.7638/kqdlxxb-2015.0195
    [10] 刘兰荣,马胜钢,刘晓龙,等. 贮气瓶供气弹射系统性能的仿真研究[J]. 机床与液压,2013,41(11):170-172. doi: 10.3969/j.issn.1001-3881.2013.11.048

    LIU L R,MA S G,LIU X L,et al. Simulation research on the performance of ejection system supplied by air bottle[J]. Machine Tool & Hydraulics,2013,41(11):170-172. doi: 10.3969/j.issn.1001-3881.2013.11.048
    [11] 陈晓光,吕蒙,李超锋,等. 贮气弹射机构发射过程建模及其影响因素分析[J]. 导弹与航天运载技术,2019(3):16-20. doi: 10.7654/j.issn.1004-7182.20190304

    CHEN X G,LYV M,LI C F,et al. Modeling and influencing factors analysis of launch process of a gas storage ejection device[J]. Missiles and Space Vehicles,2019(3):16-20. doi: 10.7654/j.issn.1004-7182.20190304
    [12] 杜尧. 开口缸气动弹射装置动力学分析与优化[D]. 南京: 南京理工大学, 2018.
    [13] 刘救世. 贮气瓶供气无人机弹射器弹射过程的研究[D]. 郑州: 郑州大学, 2013.

    LIU J S. Study on the ejection process of the UAV catapult supplied by gas cylinder[D]. Zhengzhou: Zhengzhou University, 2013.
    [14] 何威. 内置气动式弹射装置设计与虚拟样机仿真研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2012.

    HE W. The design and virtual prototype simulation study of internal pneumatic ejection device[D]. Dalian: Dalian University of Techno-logy, 2012.
    [15] 徐张宝. 高压气动弹射过程控制研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2018.

    XU Z B. Research on high pressure pneumatic launching process control[D]. Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2018.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-01
  • 修回日期:  2020-03-09
  • 网络出版日期:  2021-11-12

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    2021年8月13日