结  论 26

致  谢 27

参 考 文 献 28

1  绪论

1。1  选题背景及意义

巡飞弹是一种利用现有武器投放，能在目标区域进行巡逻飞行，可承担监视、侦查、战斗毁伤评估、空中无线中继以及攻击目标德国单一或多项任务的弹药（或子弹药）。其中小型低推力长航时技术是巡飞弹的一项关键技术。而微型涡轮喷气发动机是巡飞弹的一种常用动力装置。

巡飞弹用微型涡轮喷气发动机中的高速旋转轴系在弹体发射时需要承受一定的轴向载荷，因此需要测定高速旋转轴系的抗过载能力，以防止载荷过大导致轴系变形或开裂，从而提高发动机的可靠性，安全性。常规的测试方法多以实弹为主，既浪费人力和财力，同时存在一定的危险性。而且在很多情况下，很难从实验失败的实弹上找出失败原因，无法进行全面的分析，从而无法提出确切的改进意见。因此迫切需要一种能够提供巡飞弹发射瞬间轴向载荷的装置，单独对其中的轴系进行分析。

随着自由飞行器的发展，常规火炮很久以前就变成了一种试验装置，即用于提供高速度弹丸。就一般火炮而言，它仅能提供2~3km/s的高速弹丸，这个速度上限是由于火药气体分子量大造成的。如果使用分子量小的气体，就能得到较高的弹丸速度[1]。

基于这种思想，1946年美国人研制了第一门利用轻质气体作发射气体的炮。以后，以轻质气体为工作介质的各种类型轻气炮装置相继问世。目前这种设备已经发展到可以产生高达11km/s速度弹丸的试验装置。

发射回收一体化空气炮在传统轻气炮的基础上进行了一些改进，所提供的过载比传统的轻气炮要低，其原理样机可对空气炮内压力，弹丸加速度等参数进行测量，演算其位移、速度等运动参数，从而测得巡飞弹用微型涡轮喷气发动机高速旋转轴系抗过载能力。文献综述

1。2  国内外研究现状

微型涡轮喷气发动机具有推重比高、耗油率低、结构简单等特点。其历史最早可追溯至1960年，美国威廉姆研究公司首先为C189无人驾驶侦察机研制出270N推力WRZ-1涡喷发动机，虽然其寿命较短，但它成为了后来战斧巡航导弹用涡扇发动机F107-WR-100的先驱机型。

1。2。1国外研究现状

1。2。2国内研究现状

1。3  本文的主要工作

   本文使用发射回收一体化空气炮作为实验台，对巡飞弹用微型涡轮喷气发动机高速旋转轴系的抗过载能力进行了测试。主要工作如下：

1) 实验台的搭建：在原有的发射回收一体化空气炮实验台的基础上，根据本次实验的需要，对其进行改进和优化，使其能够适用于本次实验。

2）实验数据采集：对高速旋转轴系在空气炮载荷下运动过程中的加速度变化情况进行采集，同时还需采集空气炮内的膛压的变化情况。

3）实验前后轴系动平衡量对比：通过动平衡机测试轴系在实验前后的动平衡量，若有不同，则轴系已发生微小变形，证明轴系已过载。

2  实验台的搭建

2。1  理论分析

    空气炮的工作过程主要是储气罐内的压缩气体向空气炮内充填的过程，而空气炮的工作时间极短，以毫秒为单位，所以需要对充气过程进行分析。

    根据空气压缩机以及储气罐上的压力表可以读出压缩空气的压强，而炮膛直径可通过测量得到，所以我们可以通过计算大致算出炮体的理论行程。