基于虚拟实验的M739A1引信惯性延期机构外弹道动态特性研究

发布时间：2021-05-15 17:57

　　M739A1引信的安全系统解除保险后,存在惯性延期机构因异常弹道环境力触发导致弹丸发生弹道早炸的可能性,但针对这种事故进行机理分析时缺少实物和实测数据的佐证。引信机构尺寸小,通过实弹射击难以直接获得引信机构在外弹道的运动规律,现有的弹丸姿态模拟装置又难以精确的模拟弹丸外弹道角运动,并且也无法考虑空气阻力的作用。开展虚拟试验研究,可以在设定条件下对引信机构性能进行可视化仿真,获得详细的机构运动参数,并可有效降低试验验证成本,缩短故障分析周期,是目前较为可行的一种研究方法。论文首先探究了M739A1引信惯性延期机构的工作原理,创建了延期机构三维模型及动力学模型,通过理论计算和仿真分析,得到了该机构的触发条件。然后根据155mm榴弹结构参数及外弹道环境参数,计算了M739A1引信惯性延期机构在外弹道环境中受到的主要过载:章动过载和爬行过载,得出了弹丸的章动运动发散到一定角度时会导致延期机构触发。分析了现有的弹丸姿态模拟装置的结构原理,研究了其局限性,在此基础上提出了虚拟实验方法。根据155mm榴弹结构参数和纸靶法实验测得的章动周期,计算了弹丸姿态模拟装置的快圆、慢圆转速。根据弹丸姿态模拟装置... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 本论文研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 弹丸运动姿态测量方法研究
        1.2.2 弹丸运动姿态模拟技术研究
    1.3 本文主要研究内容
第2章 M739A1 引信惯性延期机构原理与触发条件分析
    2.1 引言
    2.2 M739 及其改进型M739A1 引信简介
    2.3 惯性延期机构结构原理
    2.4 惯性延期机构触发条件分析
        2.4.1 三维建模
        2.4.2 理论计算
        2.4.3 仿真分析
    2.5 本章小结
第3章 弹丸外弹道运动一般理论
    3.1 引言
    3.2 旋转稳定弹丸陀螺稳定性原理
    3.3 旋转稳定弹丸绕心运动方程
    3.4 复攻角方程
    3.5 本章小结
第4章 纸靶法实验数据分析与延期机构外弹道过载计算
    4.1 引言
    4.2 155mm榴弹外弹道运动姿态靶场实验
        4.2.1 纸靶法实验
        4.2.2 数据分析
    4.3 惯性延期机构外弹道过载计算
        4.3.1 章动力
        4.3.2 爬行力
    4.4 M739A1 引信惯性着发机构外弹道非正常触发原因探究
    4.5 本章小结
第5章 引信机构外弹道动态特性虚拟实验方法研究
    5.1 引言
    5.2 弹丸姿态模拟装置结构原理
        5.2.1 装置结构
        5.2.2 装置原理
    5.3 弹丸姿态模拟装置局限性分析
        5.3.1 三维模型建模
        5.3.2 动力学模型建模
        5.3.3 运动仿真
        5.3.4 局限性分析
    5.4 虚拟实验方法
        5.4.1 方案设计
        5.4.2 参数化建模方法研究
    5.5 引信机构外弹道动态特性虚拟实验搭建流程
    5.6 本章小结
第6章 M739A1 引信惯性延期机构外弹道动态特性分析
    6.1 引言
    6.2 弹丸姿态模拟装置动力学模型的参数化建模
        6.2.1 参数化建模
        6.2.2 模型仿真
    6.3 弹丸姿态模拟装置结构参数优化分析
        6.3.1 搭建优化平台
        6.3.2 优化分析
    6.4 惯性延期机构外弹道动态特性仿真分析
        6.4.1 仿真分析
        6.4.2 结果分析
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]某底排弹引信弹道早炸原因分析[J]. 刘猛,曲凡军,倪庆杰,谢飞.  弹箭与制导学报. 2015(02)
[2]基于旋转稳定和尾翼稳定的弹丸飞行稳定性研究[J]. 张维,郝秀平.  装备制造技术. 2014(01)
[3]高速旋转弹丸进动周期提取[J]. 李益民,苏东林,冷雪冰.  北京航空航天大学学报. 2010(11)
[4]基于狭缝摄影的靶场目标运动测量综述[J]. 周全,王飞行,文贡坚.  现代电子技术. 2010(19)
[5]基于陀螺力学的旋转导弹锥形运动分析[J]. 任天荣,马建敏.  宇航学报. 2010(09)
[6]低伸弹道的外弹道相似条件和模拟试验研究[J]. 肖亮,王中原,周卫平,易文俊.  兵工学报. 2010(04)
[7]三自由度弹箭角运动模拟装置[J]. 龚建华,王利,杨显涛,吴路宁.  探测与控制学报. 2009(03)
[8]全弹道引信动态参数记录仪的设计[J]. 丁永红,尤文斌.  弹箭与制导学报. 2008(06)
[9]Numerical Calculation of Artillery-Fuze System Dynamic Characteristics[J]. 王亚斌,刘明杰,谭惠民.  Journal of Beijing Institute of Technology. 2007(04)
[10]ARM在转台弹载机构测试技术中的应用[J]. 张顺,杨富锋,顾金良.  南京理工大学学报(自然科学版). 2006(04)

硕士论文
[1]弹载机构运动仿真及动力学分析研究[D]. 吴轲.中北大学 2012
[2]外弹道初始段引信力学环境分析[D]. 冯彦哲.南京理工大学 2008



本文编号：3188089