固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法技术

技术编号:41204727 阅读:18 留言:0更新日期:2024-05-07 22:30
本发明专利技术公开了一种固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,包括如下步骤:以喷管喉部上游过渡圆弧半径、收敛半角以及等效喉部面积曲线平滑次数为设计变量,以最小化目标等效喉部面积曲线,与等效喉部面积曲线设计值的均方根误差为目标函数,优化得到最优的喷管喉部上游过渡圆弧半径、收敛半角以及等效喉部面积曲线平滑次数;再基于最优的喷管喉部上游过渡圆弧半径、收敛半角以及等效喉部面积曲线平滑次数,得到最终的阀杆型面曲线与等效喉部面积曲线设计值并输出。本发明专利技术应用于固体姿轨控发动机设计领域,能够面向任意流量调节需求,显著提高设计结果与需求的吻合度,保证设计结果对任意需求的通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体姿轨控发动机设计,具体是一种固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法


技术介绍

1、燃气式固体姿轨控发动机作为动能拦截器的执行机构,结构简单、安全可靠,尤其适用于空基、海基、天基等对直接力机动的系统。对于针栓式固体姿轨控发动机而言,推力调控很大程度上依赖燃气阀阀杆的几何构型、喷管型面以及阀杆行程(即阀杆与喷管之间的轴向相对位置)。随着直接力控制系统需求的多样性和复杂性,通过一套燃气阀系统实现多档推力调节的需求日趋迫切,现有的线性阀设计方法已难以满足多档推力调节需求。因此,亟需在给定喷管喉径条件下以单个阀门开度随阀杆行程实现分段流量调节为目标开展阀杆型面优化设计,最大可能满足单套机构多档推力调节需求。

2、目前常用的阀门型面设计方法有:

3、基于已有的型面设计方案(通常为球面或三次曲线),沿用或微调使用工况较为接近的设计方案。此方法虽然简单方便、易于实现,但需要有经验的工程师参与,对于任意分段调节的燃气阀则缺少现有经验可供参考。

4、基于优化算法开展阀门型面优化设计,该方法通常以喷管及喉栓的尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,所述等效喉部面积曲线设计值的计算过程包括:

3.根据权利要求2所述的固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,所述基于当前的等效喉部面积曲线平滑次数对目标等效喉部面积曲线进行平滑具体为:

4.根据权利要求2所述的固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,采用递推匹配方法计算得到当前满足平滑后目标等效喉部面积曲线的阀杆型面曲线具体为:...

【技术特征摘要】

1.一种固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,所述等效喉部面积曲线设计值的计算过程包括:

3.根据权利要求2所述的固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,所述基于当前的等效喉部面积曲线平滑次数对目标等效喉部面积曲线进行平滑具体为:

4.根据权利要求2所述的固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,采用递推匹配方法计算得到当前满足平滑后目标等效喉部面积曲线的阀杆型面曲线具体为:

5.根据权利要求4所述的固体姿轨控发动机流量分段调节燃气阀阀杆型面设计方法,其特征在于,步骤203...

【专利技术属性】
技术研发人员:武泽平杨家伟赵启扬田磊张德权张为华
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学
类型:发明
国别省市:

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