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冷态轴对称矢量喷管非矢量状态运动学研究

霍树林 赵志刚 闫世洲

霍树林, 赵志刚, 闫世洲. 冷态轴对称矢量喷管非矢量状态运动学研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(10): 1619-1625. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190018
引用本文: 霍树林, 赵志刚, 闫世洲. 冷态轴对称矢量喷管非矢量状态运动学研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(10): 1619-1625. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190018
Huo Shulin, Zhao Zhigang, Yan Shizhou. Studying Non-vector Kinematics of Cold Axisymmetric Vector Exhaust Nozzle[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(10): 1619-1625. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190018
Citation: Huo Shulin, Zhao Zhigang, Yan Shizhou. Studying Non-vector Kinematics of Cold Axisymmetric Vector Exhaust Nozzle[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(10): 1619-1625. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190018

冷态轴对称矢量喷管非矢量状态运动学研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190018
详细信息
    作者简介:

    霍树林(1990-), 硕士研究生, 研究方向为轴对称矢量喷管运动学及矢量偏转控制, 1406787728@qq.com

    通讯作者:

    赵志刚, 教授, 硕士生导师, zhaozhg@mail.lzjtu.cn

  • 中图分类号: TG156

Studying Non-vector Kinematics of Cold Axisymmetric Vector Exhaust Nozzle

  • 摘要: 轴对称矢量喷管是一种机械收扩式推力矢量喷管。首先,应用解析几何法对冷态轴对称矢量喷管非矢量状态进行了A8喉道和A9喷口面运动学精确建模。其次,通过构建三维实体、ADAMS与MATLAB数据交换,对模型进行了动态仿真分析,验证了结构设计的合理性以及所建模型用于控制喷口面积的准确性。研究结果表明:喷口面积绝对误差最大值仅为-3.7 mm2,相对误差均值为-0.045%,说明所建立的数学模型能为轴对称矢量喷管控制及仿真提供准确的理论依据。
  • 图  1  三环基本结构

    图  2  AVEN装置的基本结构

    图  3  AVEN装置机构简化图

    图  4  悬挂机构基本结构

    图  5  A9喷口面基本结构

    图  6  扩张调节片与密封片简化图

    图  7  收敛调节片偏转角α与作动筒平移量Δl的函数关系

    图  8  AVEN装置末端位置xE与作动筒平移量Δl的函数关系

    图  9  AVEN装置末端位置yE与作动筒平移量Δl的函数关系

    图  10  Rm与作动筒平移量Δl的函数关系

    图  11  夹角θ1θ2与作动筒位移的变化

    图  12  喷口A9面积随作动筒的位移关系

    表  1  各部分绝对误差最大值及相对误差均值

    名称 绝对误差最大值 相对误差均值
    角度α 0.027° 0.277%
    末端位置xE -0.009 mm -0.007%
    末端位置yE -0.017 mm -0.269%
    距离Rm -0.017 mm 0.029%
    喷口面积Sz -3.7 mm2 -0.045%
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  • 收稿日期:  2019-07-17
  • 刊出日期:  2019-10-05

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