舰载多管火箭发射动力学相关问题研究

发布时间：2017-08-04 13:39

  本文关键词：舰载多管火箭发射动力学相关问题研究

  更多相关文章： 舰载多管火箭 多体系统传递矩阵法 发射动力学 射击密集度 非满管射击 设计方法 试验方法

【摘要】：多管火箭作为压制性武器,具有射速快、火力猛、威力大、射程远、机动性好并且容易在短时间内大范围面积上形成强大火力等优点,得到了世界各军事强国高度重视和大力发展。同时,多管火箭射击密集度差和试验耗弹量大两大普遍问题,分别导致了多管火箭毁伤效能显著减低和试验成本大幅提高,长期制约着多管火箭发展,成为世界各军事强国为提高多管火箭毁伤效能和减少试验成本而竞相攻关解决的重大难题。作为国家重大项目研究成果的重要组成部分,本文应用发射动力学和多体系统传递矩阵法国际最新研究成果,从理论、计算、试验三方面系统深入研究了舰载多管火箭发射动力学相关理论与技术,并用于我国舰载多管火箭提高射击密集度和减少试验用弹量的重大工程实践,取得如下创新成果:(1)应用多体系统传递矩阵法,建立了舰载多管火箭发射动力学模型、总传递方程自动推导方法、特征方程,实现了舰载多管火箭多刚柔体系统固有振动特性和发射动力学快速计算。(2)建立了舰载多管火箭发射动力学数值仿真系统,开发了舰载多管火箭动力学可视化仿真软件,舰载多管火箭固有振动特性和发射动力学计算结果分别得到了模态试验和射击试验的验证。(3)建立了减少舰载多管火箭试验用弹量的非满管射击试验方法、用7管装填连射替代28管齐射的舰载多火箭密集度试验方案。实弹射击对比试验结果表明,舰载多管火箭非满管射击试验方法使密集度试验用弹量和试验费用比常规试验方法减少了 75%,经济效益显著。(4)基于小起始扰动设计思想,建立了舰载多管火箭的射序和射击间隔优化方法、振动控制方法、高精度射序和射击间隔设计方案,实弹射击试验结果表明,舰载多管火箭高精度设计方案大幅度提高了某舰载多管火箭射击密集度,军事效益显著。
【关键词】：舰载多管火箭 多体系统传递矩阵法 发射动力学 射击密集度 非满管射击 设计方法 试验方法
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U674.703.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 1 绪论14-23
• 1.1 研究背景和选题意义14-16
• 1.2 发射动力学研究状况16-18
• 1.3 多体系统传递矩阵法研究状况18-22
• 1.4 本文研究内容22-23
• 2 舰载多管火箭发射动力学模型23-48
• 2.1 引言23-24
• 2.2 舰艇海上运动分析24-27
• 2.2.1 舰艇运动简述24
• 2.2.2 舰艇与海浪运动关系分析24-27
• 2.3 舰载多管火箭发射动力学模型27-29
• 2.4 舰载多管火箭发射动力学模型拓扑图29-31
• 2.5 坐标系及坐标转换31-34
• 2.5.1 坐标系31
• 2.5.2 坐标系之间的转换关系31-34
• 2.6 舰载多管火箭炮受力分析34-41
• 2.6.1 定向管受力34-37
• 2.6.2 燃气射流冲击力37-39
• 2.6.3 由舰艇摇摆引起的牵连作用力39-41
• 2.7 火箭弹受力分析41-47
• 2.7.1 重力41
• 2.7.2 火箭弹发动机推力及推力矩41-43
• 2.7.3 定心部与定向管的接触力43-44
• 2.7.4 导槽与定向钮的接触力44-46
• 2.7.5 火箭弹飞行过程受力46-47
• 2.8 小结47-48
• 3 舰载多管火箭发射动力学方程48-63
• 3.1 引言48
• 3.2 舰载多管火箭元件的状态矢量、传递方程、传递矩阵48-52
• 3.2.1 空间弹性铰的传递方程和传递矩阵48-49
• 3.2.2 空间纵向振动集中质量的传递传递方程和传递矩阵49
• 3.2.3 空间振动刚体的传递方程和传递矩阵49-51
• 3.2.4 空间振动梁的传递方程和传递矩阵51-52
• 3.3 舰载多管火箭总传递方程52-56
• 3.4 舰载多管火箭体动力学方程56-59
• 3.4.1 与并联弹簧阻尼器联接的空间振动质点的参数矩阵57
• 3.4.2 空间振动刚体的参数矩阵57-58
• 3.4.3 考虑横向、线密度为m纵向和扭转振动的梁的参数矩阵58-59
• 3.5 火箭弹发射动力学方程59-61
• 3.6 火箭弹飞行动力学方程61-62
• 3.7 小结62-63
• 4 舰载多管火箭振动特性仿真及试验验证63-73
• 4.1 引言63
• 4.2 舰载多管火箭特征方程63-64
• 4.3 舰载多管火箭振动模态试验64-70
• 4.3.1 测点布置65-66
• 4.3.2 激励方法66
• 4.3.3 响应的测量66
• 4.3.4 频率响应函数的测量66-67
• 4.3.5 试验参数67-68
• 4.3.6 模态参数识别68-69
• 4.3.7 模态试验结果69-70
• 4.4 舰载多管火箭振动特性仿真与试验结果对比70-71
• 4.5 舰载多管火箭增广特征矢量正交性71-72
• 4.6 小结72-73
• 5 舰载多管火箭发射动力学仿真及试验验证73-94
• 5.1 引言73
• 5.2 舰载多管火箭动力响应方程73-74
• 5.3 舰载多管火箭发射动力学仿真系统及其可视化方法74-80
• 5.3.1 舰载多管火箭发射动力学仿真系统75-77
• 5.3.2 舰载多管火箭动力学仿真可视化方法77-80
• 5.4 舰载多管火箭动力学数值仿真80-92
• 5.4.1 舰载多管火箭动力响应仿真80-87
• 5.4.2 火箭弹起始扰动仿真87-90
• 5.4.3 火箭弹飞行动力学仿真90-92
• 5.5 舰载多管火箭动力学仿真的试验验证92-93
• 5.5.1 火箭弹出炮口弹道参数仿真及试验验证92
• 5.5.2 火箭弹主动段末弹道参数仿真及试验验证92-93
• 5.5.3 舰载多管火箭射击密集度仿真及试验验证93
• 5.6 小结93-94
• 6 减少舰载多管火箭试验用弹量的非满管射击试验方法94-105
• 6.1 引言94
• 6.2 多管火箭非满管射击密集度试验基本理论94-96
• 6.3 替代满管齐射的7发射击方案随机整数规划模型96-99
• 6.4 用7发射击替代28发齐射密集度试验方案99-100
• 6.5 7发射击方案动态性能及其与28发方案密集度F检验预测100-101
• 6.6 射击密集度检验101-103
• 6.6.1 射击密集度检验101-102
• 6.6.2 射击密集度评定102-103
• 6.6.3 射击密集度评定时的存伪和弃真概率103
• 6.7 非满管射击密集度试验方法的试验验证103-104
• 6.8 小结104-105
• 7 提高舰载多管火箭射击密集度的小起始扰动设计方法105-117
• 7.1 引言105
• 7.2 小起始扰动设计原理105-107
• 7.3 随机组合优化方法107
• 7.4 高密集度射序和射击间隔优化设计107-110
• 7.4.1 射击时间间隔的确定107-108
• 7.4.2 提高射击密集度的优化模型108-109
• 7.4.3 多管火箭高精度射击方案及试验验证109-110
• 7.5 多管火箭振动控制方法研究110-115
• 7.5.1 独立模态空间控制设计111-114
• 7.5.2 振动控制仿真114-115
• 7.6 小结115-117
• 8 结论117-119
• 8.1 本文主要研究工作117
• 8.2 本文主要创新点117-118
• 8.3 研究展望118-119
• 致谢119-120
• 参考文献120-127
• 附录 攻读博士学位期间取得的研究成果127

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩王君礼,徐明友,沈坚平;多管火箭发射动力学普遍方程的研究[J];南京理工大学学报;1996年05期

2 姚建军,徐诚,王永娟;考虑非线性的机枪系统发射动力学研究[J];弹道学报;2001年03期

3 芮筱亭;;多体系统发射动力学及其应用[J];中国工程科学;2011年10期

4 金向东;;八十年代火箭发射动力学研究工作的新进展[J];现代兵器;1986年07期

5 芮筱亭,陆毓琪,陆文广,钱剑飞,王国平;自行炮发射动力学研究[J];兵工学报;2000年S1期

6 芮筱亭,，

本文编号：619882