冷屏工作对飞行器运动影响的分析

admin · 发表于 2022-9-11 22:59:16

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带有液氮冷屏蔽罩（简称冷屏或冷罩）的自旋弹头，在自由段飞行过程中，冷屏内的液氮不断消耗并产生气体，冷屏内有复杂的液体流动和气体排放，将会对弹头姿态产生影响。针对这一题目，本文以均相模型来分析多孔介质层内气液混合物的运动规律，并建立了离心力作用下的均相介质的渗流运动方程，通过对无量纲化后渗流方程的分析，总结了多孔介质中均相介质的运动和分布规律；同时，分析了非多孔介质中液氮的运动和分布规律；最终，对冷屏和弹头组成的联合目标建立了变质量飞行器的姿态动力学模型。通过仿真与分析，得出冷屏和弹头组成的联合目标的自旋特性和章动特性，结果发现由于弹头外安装了冷屏，冷屏工作的过程中弹头自旋角速度有缓慢增大趋势；同时，如果初始时刻弹头有微小章动，那么章动有缓慢增大趋势；但是，引入冷屏对弹头姿态产生影响的程度很小，弹头的姿态是稳定的，因此，弹头能以微小的章动、合理的再入角重返大气层；冷屏工作时间决定所需液氮质量，结构设计必须使待消耗的液氮质量满足要求，否则需要增加其他装置，来储存液氮，通过仿真分析可知，本文中用到的冷屏可以保证液氮的充足题目。本文通过自行编写程序，解决了带有液体的变质量飞行器的姿态动力学仿真题目，为液氮冷屏蔽罩的工程应用提供了一定的理论依据。

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