模拟制导炮弹引信环境的试验弹动态响应分析

发布时间：2020-08-21 01:29

【摘要】：常规弹药正在逐步朝着智能化的方向发展,其中制导炮弹就是武器智能化的重要组成部分。制导炮弹是采用激光半主动制导方式的一种高新技术炮弹,这类炮弹通常口径大、造价高,引信安全性试验的实弹射击成本巨大。因而设计一款制导炮弹的模拟试验弹,作为考核引信性能的载体以降低引信靶场试验的成本显得尤为重要。设计制导炮弹的模拟试验弹用以作为考核引信性能的载体,需要经过理论论证和模拟仿真,模拟引信发射时的力学环境,模拟试验需要解决的关键问题是通过试验弹发射来模拟引信在膛内时期的过载环境,以及分析膛内时期的模态与瞬态动力学。研究引信基于炮射试验的动态响应,为制导炮弹的引信试验提供具体参数和理论基础。本文首先以122mm制式榴弹为原型,对其结构进行了改进与设计,以满足所需的试验条件,通过Solidworks三维制图软件绘制出制导炮弹的模拟试验弹,同时对试验装置的各项参数进行综合分析,并将引信安装在弹体内不同位置,然后将试验弹模型导入有限元软件Workbench里,对试验弹弹道环境进行仿真分析,分析引信安装在弹体内部不同位置的过载仿真,从而确定引信安装的最佳位置。最后对弹引系统进行模态分析和引信的应力分析,说明制导炮弹的模拟试验弹可以满足试验所需的各项条件,可以作为考核引信性能的载体,为引信试验提供了理论依据。本文为考核引信性能而设计制导炮弹的模拟试验弹提供了理论依据和设计参考,通过有限元软件对模拟试验弹进行仿真分析,不仅可以节约引信的研发成本,加快研发进度,缩短研发周期,而且还降低了引信试验环境条件的严苛程度,通过模拟仿真,降低了试验对场地的依赖性,大幅度降低了试验成本。本文为考核引信性能而进行的试验可以较好的实现制导炮弹的模拟试验弹引信发射时的力学环境提供了设计参考。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ413.6;TJ430
【图文】：

“WS-35”的155毫米口径精确制导炮弹

境为弹体结构设计带来很大地困难，尤其是其内部精密部件的设计。美国陆军研制的激光制导“铜斑蛇”炮弹不仅制导精度和命中概率高的特点，同时还兼备了很高的可靠性和高过载的承受能力，其内弹道轴向过载曲线如图 2.1 所示。图 2.1 “155”内弹道段轴向过载曲线作为本课题的设计参考，图2.2给出了一条根据实际试验得到的制导炮弹膛压曲线，测试时间为 9ms，在 3.9ms 时膛压取得最大值 238.5MPa。图 2.2 常温下膛压测试曲线制导炮弹由带膛线的制式火炮发射，但弹道飞行时采用尾翼稳定，因此通常使用滑动弹带（闭气环）在膛内减旋，出炮口时仍有一定的转速。俄罗斯“红土地”制导炮弹的炮口转速为 6~10r/s，美国“铜斑蛇”制导炮弹的炮口转速为 15~30r/s。

高过载的承受能力，其内弹道轴向过载曲线如图 2.1 所示。图 2.1 “155”内弹道段轴向过载曲线作为本课题的设计参考，图2.2给出了一条根据实际试验得到的制导炮弹膛压曲线，测试时间为 9ms，在 3.9ms 时膛压取得最大值 238.5MPa。图 2.2 常温下膛压测试曲线制导炮弹由带膛线的制式火炮发射，但弹道飞行时采用尾翼稳定，因此通常使用滑动弹带（闭气环）在膛内减旋，出炮口时仍有一定的转速。俄罗斯“红土地”制导炮弹的炮口转速为 6~10r/s，美国“铜斑蛇”制导炮弹的炮口转速为 15~30r/s。

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本文编号：2798726