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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):73-78 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):73-78 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):73-78. 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):73-78. 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:

    E-mail: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

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-01
  • 修回日期:  2021-03-09
  • 网络出版日期:  2021-11-12
  • 刊出日期:  2021-12-30

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日