蒸汽彈射裝置能量控制系統(tǒng)研究及仿真.pdf

1、蒸汽彈射裝置是現(xiàn)代重型航空母艦上最重要的航空支援設(shè)備之一,可大幅減少艦載機(jī)起飛的跑道長(zhǎng)度,提高起飛的安全性,并可使各種型號(hào)的艦載機(jī)滿載起飛,是現(xiàn)代重型航空母艦強(qiáng)大戰(zhàn)斗力的基礎(chǔ)。目前世界上只有美國(guó)掌握著大功率蒸汽彈射裝置的設(shè)計(jì)、制造和使用經(jīng)驗(yàn),美國(guó)意識(shí)到蒸汽彈射裝置對(duì)航空母艦的巨大意義,對(duì)其它國(guó)家嚴(yán)格保密并限制出口,因此可公開獲取的有關(guān)蒸汽彈射裝置的資料非常少。蒸汽彈射裝置本質(zhì)上是一個(gè)蒸汽驅(qū)動(dòng)的單向汽缸,其設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于對(duì)輸出能量的控制,

2、必須在保證不同重量的艦載機(jī)在彈射結(jié)束時(shí)達(dá)到起飛速度的同時(shí),使彈射加速度的波動(dòng)盡可能小,防止艦載機(jī)結(jié)構(gòu)過(guò)載。因此,對(duì)蒸汽彈射裝置能量控制系統(tǒng)的原理進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
　　 本文首先對(duì)美國(guó)C13-1濕蒸汽恒壓型蒸汽彈射器能量控制的關(guān)鍵子系統(tǒng)彈射機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析,分別對(duì)其蒸汽動(dòng)力部分和液壓控制部分的各組成元件進(jìn)行了研究,分析了各元件的工作原理、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及對(duì)彈射能量的影響。同時(shí),根據(jù)各子系統(tǒng)的工作原理對(duì)彈射器的運(yùn)行

3、過(guò)程進(jìn)行了分析,確定了對(duì)彈射能量有重要影響的環(huán)節(jié)、元件。
　　 在對(duì)蒸汽彈射裝置的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)于彈射機(jī)系統(tǒng)蒸汽動(dòng)力部分,本文分別建立了彈射過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模型和充汽階段、膨脹加速階段的熱力學(xué)模型,分析了模型參數(shù)對(duì)輸出能量的影響,并在AMESim軟件中建立了該部分的仿真模型,通過(guò)仿真結(jié)果討論了影響彈射能量輸出的關(guān)鍵參數(shù)以及這些參數(shù)對(duì)輸出的影響。對(duì)于彈射機(jī)系統(tǒng)液壓控制部分,本文分別建立了發(fā)射閥控制系統(tǒng)和排汽閥控制