弹道仿真在高射速高炮武器系统效能分析中的应用研究
发布时间：2020-08-26 02:12
【摘要】：传统高炮防空武器系统拦截低速飞行目标,主要历程为估算出飞行目标在未来某个时刻会通过某个区域,然后多门火炮调整好射击状态,对这个区域进行集火射击,以期望目标从这个区域经过而将其摧毁。然而现在的来袭目标具有体积小、速度快的特性,传统高炮武器难以胜任有效拦截的重任,因此现在的高炮防空反导武器系统已经朝着长连射高射速方向发展。长连射高射速火炮武器系统实时跟踪目标并进行连续射击可以拦截2Ma以上的高速运行目标。因此与拦截模式相匹配的弹道设计也需跟进。本文以中小口径高射速高炮为例,建立了高射速高炮命中目标的求解模型,分析了高炮武器系统在每一提前点的命中概率,建立并完善了弹炮结合武器系统以及高射速高炮系统全航路累积命中概率模型,将弹道仿真技术与武器系统效能分析相结合分析了外弹道诸元、内弹道诸元对初速散布、弹道散布的影响；通过UG4.0绘制高炮实体模型,运用ANSYS软件分析火炮结构振动对炮口跳角的影响；分析了转管炮转速、半锥角以及科氏力对炮口扰动的影响。在提高武器系统效能方面：本文提出了提高武器系统命中概率的断面拦截和区段拦截技术,并建立了断面拦截技术求解模型；以典型的武器系统效能理论为基础,将全航路累积命中概率模型应用于武器系统效能分析中,初步建立了高射速高炮武器系统效能评估理论。本文研究成果,对中小口径高射速高炮武器系统以及弹炮结合武器系统的效能评估和相关火控系统的解算决策具有重要的应用价值和参考意义。
【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】：TJ35
【图文】：
逦（３．２）逡逑火力系统以相同的射击诸元进行射击，各个弹道是不相重合的，弹道有些较高有些逡逑较低，有些偏左有些偏右，形成一束，这称为弹道束如图３．１所示，这种散布现象称为弹逡逑道散布。逡逑：厂＼逡逑０逦３００。逦６０００逦９０００逡逑ｘｆｍ逡逑图３．１弹道束示意图逡逑若弹道束为某平面所截，则在该平面上产生炸点散布现象。在弹道束中，设有一条逡逑弹道，它是在没有各种散布因素的影响下获得的，这称为平均弹道。平均弹道与某平面逡逑的交点，称为该平面上炸点散布的中心。逡逑建立与地球固连的以炮口中心为原点的右手直角坐标系：７ｊＣ平轴为射击面与炮口逡逑水平面的交线，顺射向为正；铅直轴在射击面内并与水平轴ｏｘ相垂直；轴垂直于射逡逑击面，按右手法则决定其正向。称为地面坐标系。逡逑研究炸点散布所考虑的平面是目标所处的水平面，即０－ＸＺ坐标平面。在此平面上炸逡逑点对散布中心的误差Ｘ，，一般为椭圆散布。、为距离散布误差，为方向散布误差，这逡逑两个分量是独立的
提高武器系统效能的主要技术途径有以下几方面：逡逑（１）采用断面栏截模式。断面栏截模式即同一门或多门火炮朝目标发射几发弹丸，逡逑弹丸同时到达栏截面来命中目标的模式。如图３．３所示。逡逑（２）采用分区段栏截技术。逡逑（３）采用子母弹技术。逡逑（４）在有限的栏截区域里提高单位时间的射弹量可以增加射弹的命中概率。逡逑图３．３断面栏截技术示意图逡逑３．２弹道仿真在武器系统效能分析中的应用逡逑３．２．１武器系统效能分析中的弹道模型逡逑３．２．１．１外弹道模型逡逑外弹道学是研究弹丸在空中的运动以及与此运动有关诸问题的学科。弹丸在空中的逡逑运动指弹丸在重力和空气阻力两个力同时作用下的运动。与此运动有关的问题包括弹丸逡逑飞行稳定性问题［７９］。逡逑外弹道模型如下：逡逑采用三自由度质心运动方程，考虑大气气象条件。逡逑三自由度方程的基本假设。逡逑（１）在弹丸整个运动期间，假设章动角ｃ？逦＝邋０。逡逑（２）弹丸是轴对称体。逡逑（３）地表面为平面。逡逑（４）重力加速度的大小和方向始终垂直向下。逡逑（５）科氏加速度为０。逡逑１９逡逑
为９８０ｍ／ｓ，弹形系数为１．１７５，其他参数不变。计算射角为０°、１０°、２０。、３０°、逡逑４０°、５０＇、６０°、７０°、８０°、９０°对应的千米立勒密集度。计算结果如表３．６所示，逡逑如图３．６所示。逡逑逦表３．６不同射角对应的千米立{拿芗冉峁五义襄紊浣清澹蝈澹╁危ǎ恚╁危ǎ裕哄澹ǎ恚╁五义希板澹保埃担靛澹保埃常靛义希保板澹保保埃稿澹保埃常峰义希玻板澹保保玻跺澹保埃常稿义希常板澹保玻保稿澹保埃常瑰义希矗板澹保常罚卞澹保埃矗卞义希担板澹保叮常插澹保埃矗冲义希叮板澹保玻玻瑰澹保埃矗跺义希罚板澹保保常板澹保埃矗靛义希福板澹保埃罚稿澹保埃矗插义襄危掊危保埃叮跺五五义洗颖恚常逗屯迹常吨校帷ⅲ饪梢钥闯觯孀派浣堑脑龃螅妫兀撼氏仍龃蠛蠹跣〉腻义锨魇啤４油迹常吨校每梢钥闯觯浣谴笥冢ǎ孕∮冢担
本文编号：2804527
【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】：TJ35
【图文】：
逦（３．２）逡逑火力系统以相同的射击诸元进行射击，各个弹道是不相重合的，弹道有些较高有些逡逑较低，有些偏左有些偏右，形成一束，这称为弹道束如图３．１所示，这种散布现象称为弹逡逑道散布。逡逑：厂＼逡逑０逦３００。逦６０００逦９０００逡逑ｘｆｍ逡逑图３．１弹道束示意图逡逑若弹道束为某平面所截，则在该平面上产生炸点散布现象。在弹道束中，设有一条逡逑弹道，它是在没有各种散布因素的影响下获得的，这称为平均弹道。平均弹道与某平面逡逑的交点，称为该平面上炸点散布的中心。逡逑建立与地球固连的以炮口中心为原点的右手直角坐标系：７ｊＣ平轴为射击面与炮口逡逑水平面的交线，顺射向为正；铅直轴在射击面内并与水平轴ｏｘ相垂直；轴垂直于射逡逑击面，按右手法则决定其正向。称为地面坐标系。逡逑研究炸点散布所考虑的平面是目标所处的水平面，即０－ＸＺ坐标平面。在此平面上炸逡逑点对散布中心的误差Ｘ，，一般为椭圆散布。、为距离散布误差，为方向散布误差，这逡逑两个分量是独立的
提高武器系统效能的主要技术途径有以下几方面：逡逑（１）采用断面栏截模式。断面栏截模式即同一门或多门火炮朝目标发射几发弹丸，逡逑弹丸同时到达栏截面来命中目标的模式。如图３．３所示。逡逑（２）采用分区段栏截技术。逡逑（３）采用子母弹技术。逡逑（４）在有限的栏截区域里提高单位时间的射弹量可以增加射弹的命中概率。逡逑图３．３断面栏截技术示意图逡逑３．２弹道仿真在武器系统效能分析中的应用逡逑３．２．１武器系统效能分析中的弹道模型逡逑３．２．１．１外弹道模型逡逑外弹道学是研究弹丸在空中的运动以及与此运动有关诸问题的学科。弹丸在空中的逡逑运动指弹丸在重力和空气阻力两个力同时作用下的运动。与此运动有关的问题包括弹丸逡逑飞行稳定性问题［７９］。逡逑外弹道模型如下：逡逑采用三自由度质心运动方程，考虑大气气象条件。逡逑三自由度方程的基本假设。逡逑（１）在弹丸整个运动期间，假设章动角ｃ？逦＝邋０。逡逑（２）弹丸是轴对称体。逡逑（３）地表面为平面。逡逑（４）重力加速度的大小和方向始终垂直向下。逡逑（５）科氏加速度为０。逡逑１９逡逑
为９８０ｍ／ｓ，弹形系数为１．１７５，其他参数不变。计算射角为０°、１０°、２０。、３０°、逡逑４０°、５０＇、６０°、７０°、８０°、９０°对应的千米立勒密集度。计算结果如表３．６所示，逡逑如图３．６所示。逡逑逦表３．６不同射角对应的千米立{拿芗冉峁五义襄紊浣清澹蝈澹╁危ǎ恚╁危ǎ裕哄澹ǎ恚╁五义希板澹保埃担靛澹保埃常靛义希保板澹保保埃稿澹保埃常峰义希玻板澹保保玻跺澹保埃常稿义希常板澹保玻保稿澹保埃常瑰义希矗板澹保常罚卞澹保埃矗卞义希担板澹保叮常插澹保埃矗冲义希叮板澹保玻玻瑰澹保埃矗跺义希罚板澹保保常板澹保埃矗靛义希福板澹保埃罚稿澹保埃矗插义襄危掊危保埃叮跺五五义洗颖恚常逗屯迹常吨校帷ⅲ饪梢钥闯觯孀派浣堑脑龃螅妫兀撼氏仍龃蠛蠹跣〉腻义锨魇啤４油迹常吨校每梢钥闯觯浣谴笥冢ǎ孕∮冢担
本文编号：2804527
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