● 摘要
飞行振动环境是空空导弹寿命期内最严酷和持续时间最长的恶劣环境之一,会导致导弹结构疲劳损伤和弹内设备工作失效,直接影响到空空导弹的服役寿命和任务成败,有时甚至威胁到飞行安全。在研制过程中预示该环境的应力量值,开展地面振动考核试验,可以在导弹空中飞行试验之前暴露产品设计和工艺的薄弱环节和隐患,提高空中飞行试验的安全性和成功率。为在研制初期开展该环境的预示,需先研究导弹飞行振动与飞行参数的关系。
本文从分析飞行振动环境的激励源入手,梳理出空空导弹飞行振动主要激励源为气动扰动。再通过建立空空导弹典型结构的统计能量分析模型和模型的求解,得出气动扰动的脉动压力与振动应力量级的关系;通过典型飞行状态气动扰动脉动压力预示计算公式,将空空导弹飞行气动扰动脉动压力应力量级与飞行参数联系起来,进而研究导弹飞行振动环境随飞行参数的变化规律。
研究表明:导弹振动与飞行动压、高度、马赫数、攻角等飞行参数相关,与其质量密度、几何外形、半径、壳体波速等自身参数相关;振动功率谱密度值与动压平方成正比,并随马赫数和飞行攻角发生显著变化,弹身不同部位振动量值差别很大,相同参数下,挂飞状态的导弹振动量值通常较自由飞的量值大。