小型制导火箭弹总体方案研究与弹道仿真

发布时间：2020-05-26 01:46

【摘要】：制导火箭弹有效填补了无控火箭弹与导弹之间的空缺,以较低的成本实现了理想的精度、附带毁伤和作战效能。本文围绕制导火箭弹的系统概念研究与弹道仿真,主要做了以下五个方面的工作。第一,以作战目标分析和军事需求为依据,完成了对制导火箭弹总体方案的初步设计,采用了尾部加装联动副翼的鸭式气动布局、多用途战斗部、单室双脉冲的推力方案、电视制导体制和三通道控制方法等。第二,完成了火箭弹三维实体模型和非结构化网格划分,并运用Fluent软件完成了火箭弹的气动力数值计算,根据计算结果进一步分析和总结了鸭式布局火箭弹的气动力特性和表面压力分布规律。第三,对全弹和联动副翼的滚转力矩系数分别进行了数值计算,验证了联动副翼这种气动方案可以产生足够的滚转力矩来控制弹身的横滚运动。另外,对滚转通道进行了独立设计,仿真结果表明滚转控制系统对干扰有很好的抑制能力。第四,依据火箭弹的几何特征参数和气动力参数,运用了MATLAB/Simulink仿真软件分别进行了无控、固定目标和机动目标的弹道仿真,仿真结果满足设计要求。第五,建立了俯仰稳定回路的仿真模型,并进行了相关参数的设计和稳定性分析,满足性能指标要求。另外,本文还研究了火箭弹的机动性和操纵性,包括过载和操稳比的估算。本文针对制导火箭弹总体设计的研究成果,为小型制导火箭弹的研制提供了相应的理论依据与技术支持。
【图文】：

火箭弹,美国,光学制导

现代战争的作战环境也日益复杂。目前主要几种制导体制均有着不可避免的缺陷，例如逡逑某些类型的光学制导弹药如激光制导和图像制导弹药等遇到浓雾和烟尘会出现制导屏逡逑障，导致武器作战效能的下降；惯性制导虽抗干扰能力较强，但精确度不高，需要不逡逑断修正惯性仪表误差。因此常规无控火箭弹的制导化改造将朝着自主寻的和高精度的方逡逑向发展。逡逑

法国,美国,火箭弹,激光导引头

直升机开发一种低附带毁伤低成本的精确制导武器，于是启动了邋ＡＰＫＷＳ邋（先进精确杀逡逑伤武器系统）项目，随后西方各国也相继开展了对制导火箭弹的研究⑴。逡逑如图１．１，美国的ＡＰＫＷＳ邋ＩＩ是将半主动激光导引头制导部件安装在“海德拉”邋７０逡逑毫米非制导火箭弹的战斗部与火箭发动机之间，与“海尔法”反坦克导弹相比，其成本逡逑低，精度高，附带损伤小。如图１．２，以色列开展的制导火箭弹项目称为ＳＴＡＲ，主要任逡逑务是将小口径非制导火箭弹翻新改造为制导火箭弹。ＳＴＡＲ组件由半主动激光导引头、逡逑装有４片鸭式蛇的控制组件和电源组成。改装后的ＳＴＡＲ火箭弹由武装直升机发射或地逡逑面发射均可。如图１．３，法国研制的６８ｍｍ的ＭｕｌｔｉＤａｒｔ激光制导火箭弹可由直升机直接逡逑挂载，，最大射程为６ｋｍ，并能够攻击４ｋｍ外以ｌＯＯｋｍ／ｈ的速度移动的目标，具有米级逡逑精度。如图１．４，美国雷锡恩公司研制的魔爪激光制导火箭弹，射程１．３ｋｍ？７ｋｍ，在７０ｍｍ逡逑非制导火箭弹的头部安装了半主动激光制导控制组件；在原激光指示器的基础上稍作改逡逑进，可直接投入使用，这一套制导化改造方案兼顾了技术实现与成本控制⑴。逡逑随着反制导武器技术的不断发展，各种光电干扰、视觉伪装和隐身技术层出不穷，逡逑现代战争的作战环境也日益复杂。目前主要几种制导体制均有着不可避免的缺陷
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ410

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