水下火箭弹引信系统关键技术分析与设计
发布时间：2021-05-24 17:43
水下火箭弹是一种应用于小型水下航行器等的新型水中弹药。具有可近距离作战,杀伤威力大的特点。该火箭弹及其引信的研究与开发对于水下“蛙人”的作战能力的加强和小型高毁伤水下武器的研究有重要意义。针对水下火箭弹引信设计中面临的主要问题,进行了以下工作：引信保险机构方案和发火控制系统方案选择,用于引信解除保险的涡轮测速机构和水压测速机构的理论分析和设计,引信发火控制系统的方案设计与优化。通过数值分析方法对所设计的方案进行了验证,并对所设计的引信结构的相关性能进行了计算与分析。完成了信号放大、传输和处理部分的电路硬件设计与制作和控制软件编写。通过试验对所设计机构工作性能及电路可靠性进行了验证。通过数值分析和实验验证可知：涡轮机构的起动速度较低,对弹道影响很小基本可以忽略,涡轮转速和弹丸速度之间线性度良好,水深、攻角对涡轮转速影响较小。水压测试方案工作稳定性良好。根据碰撞加速度和弹道加速度的信号特点,提出了一种惯性和瞬发联合作用的发火控制方案。分析表明该方案可以实现水下火箭弹碰撞信号和弹道信号的分辨,且较单一控制方法可区别范围更宽,对于水下火箭弹低速大着角碰撞发火控制的可靠性与抗干扰性有重要意义。信...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 水下火箭弹引信设计主要问题
1.3 相关研究的现状
1.3.1 火箭式深水炸弹发展现状
1.3.2 弹道参数测量与数值分析
1.3.3 水下高速运动体性能研究的背景现状
1.3.4 发火控制系统研究背景分析
1.4 本文行文结构
2 水下火箭弹引信功能分析与方案设计
2.1 引信基本功能分析
2.1.1 保险机构分析
2.1.2 发火机构功能分析
2.2 保险机构方案设计
2.2.1 涡轮定距机构设计
2.2.2 涡轮定距机构工作性能计算
2.2.3 水压测试方案设计
2.2.4 装配方案设计
2.3 发火机构方案设计
2.3.1 弹体阻力计算
2.3.2 发火控制系统机构设计
2.4 本章小结
3 涡轮机构弹道动力学特性数值分析
3.1 涡轮仿真研究概述
3.2 计算物理条件设置
3.2.1 涡轮外形
3.2.2 平衡条件的确定
3.3 流场模型分析
3.3.1 流场分析
3.3.2 周期性边界建模分析
3.4. 网格划分及求解设置
3.4.1 数值分析软件选择
3.4.2 基本模型的选择
3.4.3 边界层的划分
3.4.4 多相流模型选择
3.4.5 湍流模型
3.5 结果及数据分析
3.5.1 计算结果
3.5.2 结果分析
3.5.3 数值计算方法分析
3.6 本章小结
4 发火控制机构数值分析与参数优化
4.1 发火控制研究概述
4.2 计算物理模型
4.2.1 计算方法
4.2.2 三维参数设计
4.3 仿真设置
4.3.1 数值计算软件选择
4.3.2 主要参数设置
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 弹丸速度与碰撞加速度关系仿真曲线
4.4.2 大着角碰撞时弹道速度与碰撞加速度关系
4.4.3 低速碰撞时弹道速度与碰撞加速度关系
4.4.4 水阻力下弹体加速度与弹丸速度关系
4.5 发火控制系统参数优化
4.5.1 碰撞与弹道加速度对比
4.5.2 弹体碰撞过程时间
4.5.3 发火控制系统设计参数改进
4.5.4 相类似发火控制系统对比
4.5.5 不同碰撞目标分析
4.6 本章小结
5 水压测试和转速测试电路设计
5.1 电路功能分析
5.2 水压测试电路硬件设计
5.2.1 水压传感器型号选择
5.2.2 信号放大与处理
5.2.3 信号处理电路
5.2.4 供电方案的设计
5.2.5 水压传感器电路兼容性分析
5.3 转速及加速度测试电路硬件设计
5.3.1 涡轮转速测试方案设计
5.3.2 碰撞加速度测试方案设计
5.4 电路整体电磁性能调节
5.5 单片机控制电路软件设计
5.6 本章小结
6 水压及涡轮机构实验改进
6.1 实验方法介绍
6.2 水压测试部分实验
6.2.1 恒流源供电实验
6.2.2 实地水深测试实验
6.3 涡轮转速测试
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 主要工作及结论
7.2 需要进一步解决的问题
致谢
参考文献
附录
本文编号：3204593
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 水下火箭弹引信设计主要问题
1.3 相关研究的现状
1.3.1 火箭式深水炸弹发展现状
1.3.2 弹道参数测量与数值分析
1.3.3 水下高速运动体性能研究的背景现状
1.3.4 发火控制系统研究背景分析
1.4 本文行文结构
2 水下火箭弹引信功能分析与方案设计
2.1 引信基本功能分析
2.1.1 保险机构分析
2.1.2 发火机构功能分析
2.2 保险机构方案设计
2.2.1 涡轮定距机构设计
2.2.2 涡轮定距机构工作性能计算
2.2.3 水压测试方案设计
2.2.4 装配方案设计
2.3 发火机构方案设计
2.3.1 弹体阻力计算
2.3.2 发火控制系统机构设计
2.4 本章小结
3 涡轮机构弹道动力学特性数值分析
3.1 涡轮仿真研究概述
3.2 计算物理条件设置
3.2.1 涡轮外形
3.2.2 平衡条件的确定
3.3 流场模型分析
3.3.1 流场分析
3.3.2 周期性边界建模分析
3.4. 网格划分及求解设置
3.4.1 数值分析软件选择
3.4.2 基本模型的选择
3.4.3 边界层的划分
3.4.4 多相流模型选择
3.4.5 湍流模型
3.5 结果及数据分析
3.5.1 计算结果
3.5.2 结果分析
3.5.3 数值计算方法分析
3.6 本章小结
4 发火控制机构数值分析与参数优化
4.1 发火控制研究概述
4.2 计算物理模型
4.2.1 计算方法
4.2.2 三维参数设计
4.3 仿真设置
4.3.1 数值计算软件选择
4.3.2 主要参数设置
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 弹丸速度与碰撞加速度关系仿真曲线
4.4.2 大着角碰撞时弹道速度与碰撞加速度关系
4.4.3 低速碰撞时弹道速度与碰撞加速度关系
4.4.4 水阻力下弹体加速度与弹丸速度关系
4.5 发火控制系统参数优化
4.5.1 碰撞与弹道加速度对比
4.5.2 弹体碰撞过程时间
4.5.3 发火控制系统设计参数改进
4.5.4 相类似发火控制系统对比
4.5.5 不同碰撞目标分析
4.6 本章小结
5 水压测试和转速测试电路设计
5.1 电路功能分析
5.2 水压测试电路硬件设计
5.2.1 水压传感器型号选择
5.2.2 信号放大与处理
5.2.3 信号处理电路
5.2.4 供电方案的设计
5.2.5 水压传感器电路兼容性分析
5.3 转速及加速度测试电路硬件设计
5.3.1 涡轮转速测试方案设计
5.3.2 碰撞加速度测试方案设计
5.4 电路整体电磁性能调节
5.5 单片机控制电路软件设计
5.6 本章小结
6 水压及涡轮机构实验改进
6.1 实验方法介绍
6.2 水压测试部分实验
6.2.1 恒流源供电实验
6.2.2 实地水深测试实验
6.3 涡轮转速测试
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 主要工作及结论
7.2 需要进一步解决的问题
致谢
参考文献
附录
本文编号：3204593
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3204593.html
