新型整体式座舱盖系统概念设计

论文摘要

未来航空战场要求飞机座舱盖具备高度隐身、耐热、高抗鸟撞以及快捷救生等性能。本文采用理论设计、计算与试验、试制相结合的研究方法,在第三代战斗机水泡式座舱盖研究基础上,对座舱盖结构及抛盖系统进行了深入研究,完成了新型整体式座舱盖系统的概念设计。通过座舱低RCS(Radar Cross Section,雷达散射截面)外形研究、透明材料研究和抗鸟撞设计,开展了整体式座舱盖的研究,完成了座舱盖结构的电子样机设计工作。制造了1:3低RCS座舱试验段,测试结果表明整体式座舱盖设计方案满足座舱RCS减缩指标要求,并通过全尺寸的座舱盖样机制造,验证了结构设计方案。整体式座舱盖结构设计要求应急救生只能采用抛盖救生方式。针对抛盖救生设计要求,开展了抛盖动力和能量传输方式的细致研究,完成了整体式座舱盖火箭抛盖系统的方案设计。在座舱盖结构及系统设计基础上,应用座舱盖非稳定空气动力学研究成果,建立了座舱盖抛盖的刚体动力学模型,进行了抛盖轨迹仿真。结果表明座舱盖抛盖系统设计方案满足快速清理弹射通道的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 国内外研究情况
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 整体式座舱盖设计
• 2.1 引言
• 2.2 座舱盖设计要求
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 外形要求
• 2.2.3 视界
• 2.2.4 人机环境
• 2.2.5 强度设计
• 2.2.6 隐身特性
• 2.3 外形设计研究
• 2.3.1 典型的座舱外形
• 2.3.2 低RCS 座舱盖设计
• 2.4 透明件设计研究
• 2.4.1 透明材料研究
• 2.4.2 透明件强度设计
• 2.5 座舱盖结构设计
• 2.5.1 座舱盖分界面设计
• 2.5.2 结构设计与建模
• 2.6 设计方案验证
• 2.6.1 RCS 测试验证
• 2.6.2 全尺寸座舱盖样机制造
• 2.7 本章小结
• 第三章 抛盖系统设计
• 3.1 引言
• 3.2 抛盖系统设计要求
• 3.3 抛放动力研究
• 3.3.1 冷气抛放
• 3.3.2 燃气抛放
• 3.3.3 火箭抛盖
• 3.4 能量传输线路研究
• 3.5 抛盖系统设计
• 3.5.1 抛盖动力设计
• 3.5.2 能量传输系统设计
• 3.5.3 方案设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 抛盖动力学研究
• 4.1 座舱盖气动力特性分析
• 4.1.1 非稳态升阻力参数
• 4.1.2 空气的压缩性
• 4.2 抛盖动力学模型
• 4.2.1 坐标系的选取
• 4.2.2 定轴转动
• 4.2.3 自由运动
• 4.3 抛放轨迹仿真
• 4.3.1 程序简介
• 4.3.2 数据输入
• 4.3.3 仿真结果
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文