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,可大幅減少艦載機起飛的跑道長度,提高起飛的安全性,并可使各種型號的艦載機滿載起飛,是現(xiàn)代重型航空母艦強大戰(zhàn)斗力的基礎(chǔ)。目前世界上只有美國掌握著大功率蒸汽彈射裝置的設(shè)計、制造和使用經(jīng)驗,美國意識到蒸汽彈射裝置對航空母艦的巨大意義,對其它國家嚴格保密并限制出口,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)上是一個蒸汽驅(qū)動的單向汽缸,其設(shè)計的難點在于對輸出能量的控制,

2、必須在保證不同重量的艦載機在彈射結(jié)束時達到起飛速度的同時,使彈射加速度的波動盡可能小,防止艦載機結(jié)構(gòu)過載。因此,對蒸汽彈射裝置能量控制系統(tǒng)的原理進行研究具有十分重要的意義。
　　 本文首先對美國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)彈射機系統(tǒng)進行了詳細的結(jié)構(gòu)分析,分別對其蒸汽動力部分和液壓控制部分的各組成元件進行了研究,分析了各元件的工作原理、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及對彈射能量的影響。同時,根據(jù)各子系統(tǒng)的工作原理對彈射器的運行

3、過程進行了分析,確定了對彈射能量有重要影響的環(huán)節(jié)、元件。
　　 在對蒸汽彈射裝置的結(jié)構(gòu)和原理進行了詳細分析的基礎(chǔ)上,對于彈射機系統(tǒng)蒸汽動力部分,本文分別建立了彈射過程的動力學(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)對輸出的影響。對于彈射機系統(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