火工品爆炸加载方法在火箭分离冲击环境模拟试验中的应用与效果

基于火箭分离冲击环境的特点和冲击环境对箭上仪器产生的影响,研究了分离环境模拟的火工品爆炸加载技术。该技术能够复现实际的冲击环境,并可产生加严考核的高量级冲击环境,以满足鉴定试验以及更高的试验要求。根据不同的试验要求,此项技术即可以应用于单机试验,也可以应用于部(舱)段试验,并且在一定的条件下可以同时满足三个方向的冲击环境模拟要求。     

振子式简易冲击谱分析仪

一、引言在国防工业中,许多产品如火砲、舰艇、导弹、卫星等,其上的设备仪器,都要遇到各种不同的冲击环境。如火砲发射,舰艇受到深水炸弹的攻击,导弹发动机点火,级间爆炸分离等.为了制定产品仪器设备的冲击环境条件,首先必须将所测得的真实环境数据处理成冲击响应谱,冲击响应谱的分析方法是很多的.最早的是簧片仪,以后发展到使用模拟计算机及数字计算机,簧片仪的特点是简单、直观,但由于它是机械装置,故分析频率     

双层响应板式爆炸分离冲击环境模拟试验研究

爆炸分离冲击环境是航天器所经历的最严酷的力学环境之一,为了避免一些箭载仪器设备或者结构在飞行中损坏,因此需要进行爆炸分离冲击环境试验。针对高量级爆炸分离冲击试验设计难、影响试验结果因素多的特点,作者提出了基于机械撞击方式的双层板式爆炸分离冲击环境模拟方法,同时该方法也适用于火工品激励方式的爆炸冲击模拟试验。本研究中首先建立双层板式爆炸冲击环境模拟装置的有限元分析模型,采用Latin超立方的试验设计优化方法,确定试验样点,并进行撞击过程的计算模拟,然后对有限元模型中的关键参数进行优化设计,使获得的计算结果和试验结果的偏差最小。最后,用有限元模拟结果对优化的设计进行了验证,结果表明基于优化的计算模拟时间被大大压缩,其可实现冲击环境模拟试验的预测,对关键参数的处理方法可以用于其它类型试验的试验装置设计中,并可以大大提高了整个试验的准确性和效率。     

振子式冲击谱分析仪工作小结

一、引言导弹在毛行过程中,要经历种种诸如发动机点火、关机、级间爆炸分离等冲击环境。为了制订弹上仪器设备的冲击环境条件,首先必须将所测得的真实环境数据处理成冲击响应谱。冲击谱的分析方法是很多的,最早的是簧片仪,以后发展到使用模拟计算机及数字计算机。簧片仪的特点是简单、直观,但由于它是机械装置,故分析频率不能太高;使用计算机的方法是比较理想的,问题是现在一般单位不易具备这样的条件。     

空间系统爆炸分离冲击资料 第Ⅰ卷

本文目的是给出NASA Goddard合同NAS5—15208的研究成果,研究的主要目的是综合和分析空间工业爆炸分离冲击资料,以提供一份完整的冲击数据报告并增进对冲击数据所包括参数的理解。研究的内容有: A)空间系统爆炸分离冲击资料的汇集 B)瞬态爆炸分离冲击特性的确定 C)典型的可供使用的爆炸分离冲击资料的品质估价 D)地面试验和飞行测量系统介绍 E)结构和(或)仪器的设计指南的制订 F)试验模拟技术的介绍 G)按冲击性质和破坏效果对爆炸分离系统的分类 H)结构型式和材料对冲击特性影响的分析 I)有待今后研究的项目 J)冲击传播理论的应用 K)地面试验项目收集和处理的全部2837个测量值载于卷Ⅱ到卷Ⅴ的资科中,这些数据是从空间工业和政府各代理机构的调查及洛克希德导弹与空间公司转订的合同中得到的。卷Ⅰ包括所完成的工作的叙述及分析概要,卷Ⅵ给出了一套应用于结构和设备的爆炸分离冲击环境设计指南。研究的结论载于本卷的5.1节中,今后研究的项目中包括三个方面:破坏和失效准则,冲击传播理论和模拟技术。这三个课题今后试验项目的梗概载于本卷的2.9节中。     

探空仪分离冲击载荷下的减振问题研究

研究某型探空火箭的小质量有效载荷(探空仪)在分离冲击环境下的减振问题。首先进行了振源特性分析、减振方案设计、减振特性测试及验证,最终通过分离试验测试结果,验证减振方案的有效性。试验研究及测试结果表明:在低频冲击环境下,橡胶减震器应用于小质量有效载荷探空仪的减振效果不明显;在高频冲击条件下,探空仪的薄壁结构,适合使用约束阻尼层的减振方法,并经验证效果明显。     

设计阶段冲击条件的确定

由于洲际弹道导弹在飞行中经受着极其复杂的力学环境.如何使导弹适应这些环境,就成为设计者必须解决的课题之一。随着型号研制工作的不断进展,到达地面试验阶段时,经过地面全尺寸模拟试验,可以获得一定数量的爆炸分离冲击的实测教据,通过分析这些试验数据修订冲击条件。那么如何从这些极为宝贵的有限实测数据,来确定设计的上     

俄罗斯国家导弹中心的振动冲击试验系统

俄罗斯马克耶夫国家导弹中心是俄罗斯潜射导弹的主要研制单位,承担着俄罗斯潜射导弹的研制任务,在潜射导弹研究方面具有成熟的技术和丰富的经验。该中心的的试验场地可以进行火箭/航天器在所有应用条件下的全尺寸试验。其中振动冲击试验系统用于确定航天产品在运输和飞行环境及冲击负载条件（包括级分离时的作用条件）下的承载能力,同时用来检查产品的精确度和工作性能;     

某系列导弹爆炸冲击环境统计

对爆炸冲击环境的产生、特点及危害、统计的必要性以及国内外相关标准进行了概述,介绍了主要的两种估计方法。对某系列导弹爆炸冲击环境统计,给出了谱数量足够大和不足够大时的统计结果,并对比了无参数上限统计和对数正态分布假设统计两种方法估计的结果,指出P95/50值用于验收试验的最高期望环境谱值更合理。结合我国航天型号的技术现状和发展要求,以及爆炸冲击试验一般是不可逆的特点,建议对现有的爆炸冲击环境数据建立数据库。     

多喷流干扰级间热环境风洞试验研究

运载火箭级间热分离过程中,级间段受高温高压喷流的影响,所处环境恶劣,研究级间热环境中压力、温度和热流分布规律对级间段结构的优化具有重要意义.在(φ)1m高超声速风洞中,采用以微型固体火箭燃气为喷流介质的热喷流模拟技术,模拟了运载火箭二级主发动机和四个游动发动机同时工作多喷流干扰条件下的级间热环境,并对级间压力、温度和热流测量试验技术进行了研究,获得了不同级间距、不同排燃窗开口数量情况下的二级底封头和一级前封头表面的热流、温度及压力分布特性.试验结果表明,级间距越小,分离环境越恶劣,压力、温度、热流分布越不均匀;总排燃面积保持不变,排燃窗开口数量变化,对一级前封头上的压力、温度、热流影响不大,但对二级底封头影响较为明显,随着开口数量的减少,二级底封头上压力、温度、热流值均有所增大.本项试验采用同轴热电偶测量了级间区域的热流,热流结果精准度的提高以及热流模拟准则还需进一步探索和研究.     

瞬态环境的快速扫描模拟法

一问题的提出在导弹或宇宙飞船——运载火箭的整个飞行过程中,由于各级发动机点火,关机,级间分离,天线罩抛射等动作造成仪器仓内各种设备的瞬态环境。这种环境的特点是:(1)加速度时间历程是复杂振荡型脉冲。(2)作用时间很短(以毫秒为单位)。(3)加速度幅值较大而速度和位移较小。十几年来,对这种瞬态环境的试验模拟一直是以冲击响应峰值等效为原则的。但冲击的破坏机理较复杂,冲击谱相同的脉冲并不一定引起相同的破坏。因此为了更真实地模拟瞬态环境,除了满足冲击谱的要求之外,必须使模拟波形尽量接近瞬态环境。国外对瞬态环境的模拟早期是用跌落式冲击机产生半正弦单脉冲。由于这种脉冲环境和     

用火工品产生中高量级冲击的试验技术研究

用可控的火工品爆炸源在冲击台上模拟冲击具有快捷、稳定、量级高的特点,是一种极有潜力的试验技术.通过研究多种连接和衰减形式下的冲击特性,确定了一种多板平台结构,并进行多次冲击性能测试来探索试验技术的可行性. 试验结果表明：试验的可重复性、台面的环境均匀性较好;冲击谱偏差和冲击的量级虽然可以接受,但控制起来有一定的难度.要使火工品为爆炸源产生中高量级冲击环境进行常规试验成为一种常规的试验技术,还需要进一步的研究和发展.     

水下环境爆炸对方形水池冲击载荷数值模拟研究

水下环境爆炸问题属于较为复杂、较难进行试验的科学研究,理论公式对水下环境爆炸相关问题分析能力有限,随着数值仿真技术准确性和精确性的提高,利用数值仿真技术对水下环境爆炸问题进行分析显得尤为重要。开展了爆炸冲击对水池壁面作用力数值仿真,采用流固耦合算法和remap技术,将一维楔形爆炸模型映射到三维球体模型中,以较小的计算规模模拟3kg TNT药包在较大水池（9000mm×5000mm×5000mm）内爆炸冲击过程,揭示了爆炸冲击波在水池中发生多次反射机制,得出了水池壁面受力规律,仿真计算与分析验证了本文提出的模型方法的有效性。     

典型脉冲的冲击响应谱

在冲击环境研究中,大多数人都用冲击响应谱作为衡量冲击运动效果的尺度,用它规定环境条件。所以冲击响应谱是研究冲击环境必不可少的工具。为了分析的方便以及由于试验设备的限制,目前在我国制定冲击条件和做冲击试验大多还是以典型脉冲输入为基础来处理问题。为了便于冲击环境的研究,应当给出典型脉冲在各种阻尼下的响应谱。目前在资料中仅见有某些零星结果,还没有系统的成套资料,特别是缺少有阻尼情况的冲击响应谱资料。有鉴于此,本文给出矩形波、末端峰锯齿波、半正弦波和     

潜射导弹级间段密封圈动态密封性能模拟试验方法

根据潜射导弹级间段密封圈在出水过程中的动态变形参数设计了一套模拟试验件和加载、加水及测量装置,采用摆锤冲击加载方式和裂纹动态张开位移测量方法再现了密封圈在导弹出水过程中的使用条件,证明密封圈在规定的开缝宽度、开缝时间和弹体内外压差的使用环境下能够保证防水和密封效果。利用两自由度冲击响应模型分析了试验的动响应曲线,给出了试验系统模态参数的识别结果。     

FL-23风洞级间分离与网格测力试验系统

近年来,随着飞行器研制不断高速化发展,一些型号要求在超声速条件下实现级间分离与网格测力试验.为了实现超声速飞行器级间分离与网格测力风洞试验,利用FL-23跨超声速风洞独有的投放机构,通过对上、下支撑及其控制系统进行改造升级,实现了X、Y两个方向的复合运动,建立了马赫数0.3~4.0的级间分离系统.经过多期型号试验验证,该系统对模型定位控制精度达到要求,满足飞行器高马赫数下开展级间分离与网格测力风洞试验需求.     

响应板式爆炸冲击模拟装置试验仿真分析

根据响应板式爆炸冲击模拟装置的基本原理,介绍了在MSC．Patran中建立响应板式爆炸冲击模拟装置仿真模型,并利用MSC．Dytran求解器进行了分析计算的过程。通过在仿真模型中修改模拟装置的各个系统参数,如边界条件、初始条件、几何尺寸等参数,获取了这些参数变化对模拟装置模拟的冲击环境变化的规律,解决了如何灵活利用仿真分析的方法来指导试验调试的问题,大大减少了冲击试验调试的时间和提高了冲击试验的精度。     

动力学环境质量载荷效应的统计能量分析与试验研究

对质量载荷在冲击、振动及噪声等动力学环境上的影响作了统计能量分析（ＳＥＡ）与试验研究。分析与试验结果是满意的,其结论对工程系统动力学环境预示、评估和制定试验条件有重要意义。     

用振动台模拟冲击环境的数字控制方法

一、序言由于分析技术和设备条件的限制,在我国,对点火、分离类冲击环境的模拟试验,多半按照冲击谱包络的方法,找出谱等效的半正弦、末端峰锯齿波等单脲冲波形,然后用落锤式冲击机产生这类波形用以模拟外场环境。这种试验方法,设备简单,易于操作,但也存在不少问题。首先,这种单脉冲的形状和点火、分离所造成的复杂振荡式脉冲完全不     

常规高超声速风洞级间动态分离装置设计与应用

对于采用助推级和巡航级串联布局方式的高超声速飞行器,需研制风洞模型级间动态分离装置,对助推级和巡航级级间分离运动过程开展研究。中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所针对某常规高超声速风洞的动态分离装置进行了详细设计与分析,主要包括动态分离支撑结构设计、动态分离支撑与释放装置设计。利用有限元分析方法得到了支撑结构固有频率,评估分析了支撑结构性能。利用视觉测量系统对动态分离支撑与释放装置性能进行了评估,得到了撑开到闭合的运动轨迹及运行时间。在某常规高超声速风洞上开展了风洞模型级间动态分离试验。计算及试验结果表明:支撑结构固有频率、动态分离支撑与释放装置运行时间（78 ms）满足风洞试验需求。针对不同风洞具体情况进行适应性改造,动态分离支撑与释放装置可广泛应用于常规高超声速风洞模型级间动态分离试验。