氣體彈射器的動(dòng)力學(xué)建模及仿真.pdf

1、彈射器是航空母艦上最重要的設(shè)備之一，它是保證重型艦載機(jī)能夠正常起飛的必不可少的因素，它能大幅縮短艦載機(jī)起飛所需的滑行距離，確保在規(guī)定的位移內(nèi)艦載機(jī)能達(dá)到起飛速度?，F(xiàn)代航空母艦上所使用的彈射器是美國(guó)的蒸汽式彈射器，也只有美國(guó)掌握蒸汽式彈射器的所有技術(shù)，且嚴(yán)格對(duì)外保密。
　　基于此種狀況，本文提出了一種新型的彈射器，它的彈射介質(zhì)是液氮，且采用閉口氣缸的設(shè)計(jì)，利用鋼絲繩的牽引來帶動(dòng)艦載機(jī)加速?gòu)亩谝欢ǖ奈灰苾?nèi)達(dá)到起飛速度。其中，彈射氣缸

2、與剎車設(shè)備是彈射器的兩大關(guān)鍵難點(diǎn)，本文重點(diǎn)對(duì)這兩項(xiàng)進(jìn)行研究。
　　彈射氣缸在彈射過程中是一個(gè)非線性的過程，艦載機(jī)的升力隨著艦載機(jī)的速度而作非線性的變化，空氣阻力也隨著速度作非線性的變化，氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)隨著活塞的速度及進(jìn)氣速率而作非線性的變化，進(jìn)氣速率也隨著氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)、閥門開啟速率、閥口面積而作非線性的變化，漏氣率也隨著氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)而作非線性的變化。將這些非線性因素綜合起來，建立整個(gè)彈射過程的非線性數(shù)學(xué)模型，然后用Matlab的Si

3、mulink工具箱進(jìn)行仿真，從數(shù)量上直觀反映這些非線性因素的具體數(shù)值及對(duì)彈射的影響。為了驗(yàn)證上述數(shù)學(xué)模型的正確性，再用AMESim搭建模型進(jìn)行仿真，得出與上述數(shù)學(xué)模型的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的曲線，以兩者曲線的相似程度來判斷結(jié)果的正確與否。然后根據(jù)這些正確的參數(shù)來對(duì)氣缸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　制動(dòng)液壓缸的制動(dòng)過程也是一個(gè)非線性的過程，排液速率隨著液壓缸內(nèi)的壓強(qiáng)及排液閥的閥口面積而作非線性的變化，同時(shí)液壓油的壓縮量也隨著液壓缸內(nèi)的壓強(qiáng)而非線性的變化