汪太琨，王彦涛

(郑州机电工程研究所 河南省水下智能装备重点实验室，河南 郑州 450015)

0 引 言

弹射式导弹发射装置采用具有高内能的气体作为工质，通过其膨胀做功来增加导弹的动能和势能，使导弹达到一定的出筒速度，从而完成发射任务。常见的弹射用工质主要包括高压冷空气和固体推进剂燃气。燃气蒸汽式发射装置[1–5]则是利用高温燃气和冷却水的掺混物作为工质，通过调节气/水混合比来实现弹射用工质的能量调节，从而满足不同的发射速度需求[4–8]。通常情况下工质温度可以达到 1 500～2 000 K[5,7]。在发射过程中，弹射用工质如果直接作用到导弹尾部，导弹发动机的喷管会承受比较严酷的力、力矩和热载荷，这就对发射装置设计提出了较高的要求。特别是工质来流侧向进入发射筒，导弹发动机的喷管承受载荷更加严酷。本文将对发射筒底部的流场和导弹发动机喷管的降载方法进行研究，以改善筒底环境，降低喷管受力。

1 发射筒底部流场数值模拟方法

1）问题简化处理方法

对于整个发射过程来说，发射系统启动后弹射工质先在筒底充填建压，随后导弹在发射筒内开始运动，因而筒底流场数值模拟属于典型的非稳态动网格问题。但对于本文的研究来说，试验数据显示导弹运动100 ms之后喷管所受载荷已经恢复正常。根据实测的导弹运动速度可以计算出此时导弹位移量约占筒底自由容积高度的4%～5%，因而将问题简化为固定网格问题在一定程度上是可行的。……