舰载鱼雷发射装置载荷分析.pdf

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1、总第197期舰船电子工程V01．30No．112010年第11期ShipElectronicEngineering106舰载鱼雷发射装置载荷分析‘孙继红(侯马市1号信箱38分箱侯马043003)摘要依据舰艇的海上运动规律。建立了舰载管装轻型鱼雷在特定海况下发射鱼雷时发射装置载荷的数学模型，并进行仿真计算，为舰载鱼雷武器系统的设计与建造提供一定的参考与借鉴。关键词鱼雷；发射装置；载荷分析中图分类号TJ63+1．8AnalysisofShipboardTorpedoLauncherLoadSunJihong(P．o．Box1-38，Houma043003)AbstractBas

2、edonshipmotionlawofthesea，establishedamathematicalmodeloflauncherloadwhenshipboardtor—pedolaunchundercertainseaconditions。modelingandsimulationandcalculation，forthedesignandconstructionofship—bornetorpedoweaponsystemtoprovideareferencepointandreference．KeyWordsTorpedo，launcher，loadanalysis

3、ClassNumberTJ63+1．81引言轻型舰载鱼雷发射装置配置在驱逐舰上，位于舰艇中部两弦侧位置。平时要求发射装置水平转动，以调整发射方向，但在航行状态或者发射状态，均要求发射装置用锁紧机构固定，保证鱼雷发射管和舰艇无相对运动。舰载武器系统总体要求鱼雷发射装置在9级海况下，保证设备安全，不损坏；5级海况下可发射鱼雷。为此必须对舰艇摇摆状态发射鱼雷时装置承受的最大载荷进行分析。2舰艇摇摆的运动规律舰艇在规则海浪中的运动规律可以看成是以舰艇质心为基点的轨道运动，以及绕质心的摇摆运动的合成。即：横摇、纵摇、偏摇、垂荡、纵荡、横荡六种运动。通常舰艇质心的偏摇幅度较小，而且摇摆

4、周期较长，一般可以不予考虑。一般认为舰艇的横摇、纵摇在规则波中的运动是简谐运动[¨。即：．『y2枷婚+托)㈤卜‰sin(等+岛)式中：yo、岛为舰艇横摇、纵摇的初相位；‰、‰为舰艇横摇、纵摇的最大振幅；L、瓦为舰艇横摇、纵摇的周期。舰艇质心因波浪引起的空间运动可视为一圆周运动，故把质心的轨道运动称为轨圆运动。假设轨道运动在舰艇纵向平面和横向平面内的投影均为圆形，其质心的位移为：Iz》’=roCOS绎If。．{妒’=rosin争(2)：。Jz》’=roCOS绎毋’、岿’、小’为舰艇质心的位移量；ro为轨圆运动的半径；To为轨圆运动的周期。·收稿日期：2010年6月28日，修回

5、日期：2010年7月29日作者简介：孙继红，男，工程师，研究方向：热动力鱼雷武器系统监造。2010年第11期舰船电子工程1073舰艇摇摆时鱼雷发射装置的惯性载荷轻型舰载鱼雷发射装置发射鱼雷时，装置各部件与舰艇无相对运动。计算这些部件的惯性载荷就是要计算舰上固定点的加速度。舰艇质心仉距发射装置重心的矢径为瓦，则发射装置重心0的加速度为：≯一芦矗×瓦+茇×(艺×茈)(3)式中乏三分别为舰艇摇摆的角速度和角加速度。故发射装置重心0的过载系数为：矽一万+矽+矽(4)亭一一孕万：一型一g、，膏(5)矽一三逼¨’矽一一Z—x(Z—x芘)式中：亭为发射装置重心的过载系数；矽、矽、咒∥’分

6、别为舰艇质心轨圆运动的过载系数、舰摇摆时部件切向和法向过载系数。3．1质心轨圆运动的过载系数对于小型舰艇，轨圆运动存在于舰艇的横向和纵向平面内，轨迹为圆，最大过载系数可以通过舰艇质心轨圆运动的运动方程求得：_一2一咒≯一--，‘，(v)----it／≯一±塑L·袅7(6)g』or0、To的值可以根据液体波的波动理论和经验公式求得，ro约为波高的1／2，T0约为波浪周期。3．2舰艇摇摆运动的过载系数当舰艇摇摆通过水平位置瞬间时，摇摆角速度最大，角加速度为0，此时法向过载系数最大；当舰艇处于最大摇摆角度时，摇摆角加速度最大，角速度为0，此时切向过载系数最大。通常切向过载系数要大

7、于法向过载系数，故取舰艇处于最大摇摆角度时进行计算E2l。选取y=X一、口=‰，7=0=0：茁一斟=。一缮y～碍7～一篝口一n‰一垒7c2(“ImaxCOS‰则：孢∥’----0，啸1咒∥一一i矽一一篝y一碍7一一等p—n‰。一孥～c。s‰P。]×l如。Ik：j警(绎Q。sink一挚”。s‰)垒g而‰“0％COS‰一净Q。)警(争‰一挚时in‰)(7)将式(6)、(7)得到的过载系数变换到发射装置坐标系为：≯一r·矽Po-Si吲其中：r—l010I，p为发射装置方位角。lsi印0∞印j4舰艇摇摆鱼雷发射时作用在发射