杀伤元气动模拟发射技术研究
发布时间：2021-05-26 19:02
为了研究不同杀伤元对目标的杀伤作用,现阶段普遍的研究方法是在试验靶场利用不同枪支进行实弹射击。过多的枪支和大面积的靶场使得很多武器单位不具备这样的试验条件。本文对气动发射技术进行研究,使杀伤元与实弹射击产生相同的效果。结合气动发射技术在国内外的发展现状与研究成果,论证确定了次口径气动模拟发射系统的总体方案并进行了总体方案设计。对气源部分进行了方案论证并确定最高使用压力;对模拟发射试验台进行了详细合理的结构设计;对模拟弹中的弹托进行了方案论证及结构设计。运用气体动力学理论,建立了气动发射的弹道数学模型;利用MATLAB软件进行数值计算,得到膛内气体压力和膛口初速等重要参数。结合多软件平台,对出膛后的弹丸和弹托进行分离仿真。利用FLUENT软件对不同马赫数下的弹托进行绕流分析,得到弹托空气阻力系数与弹托速度的关系;利用MATLAB软件中的SIMULINK模块建立弹丸和弹托的分离仿真模型,得到分离时刻特征点的结果。内弹道仿真计算与试验结果对比表明:采用气动发射可使杀伤元具有与实弹射击相同的初速。弹丸与弹托的分离仿真表明:在气动力的作用下可实现弹丸与弹托的分离。研究结果表明:采用气动发射可实现...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 课题研究的主要内容和方法
2 总体方案论证
2.1 模拟发射系统技术要求
2.2 模拟发射系统的方案论证
2.3 模拟发射系统结构与工作原理
2.3.1 模拟发射系统的结构组成
2.3.2 模拟发射系统的工作原理
2.4 本章小节
3 总体方案设计
3.1 气源系统
3.1.1 储气罐
3.1.2 空气压缩机
3.2 模拟发射试验台
3.2.1 膛压控制系统
3.2.2 发射系统
3.3 模拟弹
3.3.1 弹丸
3.3.2 弹托
3.4 本章小节
4 弹道模型及数值计算
4.1 弹道模型假设
4.2 气体流量特性
4.3 模拟弹膛内直线运动模型
4.4 模拟弹膛内旋转运动模型
4.5 数值计算结果与分析
4.5.1 51式 7.62mm普通手枪弹数值模拟
4.5.2 59式 9mm手枪弹数值模拟
4.5.3 56式 7.62mm普通步枪弹数值模拟
4.5.4 54式 12.7mm穿甲燃烧弹数值模拟
4.5.5 56式 14.5mm穿甲燃烧弹数值模拟
4.5.6 仿真结果与结论
4.6 本章小节
5 模拟弹分离方案论证及仿真
5.1 模拟弹分离方法论证
5.2 空气阻力
5.3 模拟弹气动分离的研究方法
5.4 弹托空气阻力系数
5.4.1 流体流动的控制方程
5.4.2 弹托绕流模型假设
5.4.3 弹托的外部绕流仿真
5.4.4 弹托外部绕流结果
5.5 弹托空气阻力系数多项式拟合
5.6 模拟弹气动分离仿真
5.6.1 模拟弹的物理模型
5.6.2 模拟弹的数学模型
5.6.3 模拟弹的分离仿真模型
5.7 本章小节
6 结论与研究展望
6.1 结论
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一级气体炮内弹道方程修正及验证[J]. 李锋,拜云山,冯晓伟. 弹道学报. 2016(01)
[2]一种压缩空气驱动的武器发射过程动力学分析[J]. 赫雷,尚兴超,周克栋,蒋远清,张作友,孙权岭. 振动与冲击. 2014(21)
[3]高压氮气弹簧自动充气机压力控制[J]. 纪小刚,李楠,卞达. 机械设计与研究. 2014(03)
[4]动力用空气压缩机能源效率探讨[J]. 孙晓明,彭恒,林子良. 流体机械. 2013(11)
[5]空气压缩机热能回收原理及应用效果[J]. 陆振乾,生兆昆. 棉纺织技术. 2011(02)
[6]短靶室轻气炮实验中弹托分离技术研究[J]. 孙占峰,李平,徐辉,贺红亮,李大红,刘坤. 弹道学报. 2009(03)
[7]高压储气罐的有限元应力分析[J]. 王立新,韩玉坤,佟占胜. 机械设计与制造. 2009(07)
[8]新型非致命武器——OC催泪痛球弹发射器[J]. 杨理明. 轻兵器. 2002(01)
[9]低压储气罐技术经济比较及选型[J]. 曹开朗,李建勋,李伟. 煤气与热力. 2001(01)
[10]一级轻气炮内弹道数值模拟[J]. 杨均匀,金志明,张小兵. 弹道学报. 1998(04)
硕士论文
[1]某气动发射系统关键问题研究[D]. 尚兴超.南京理工大学 2014
[2]三级轻气炮内弹道过程数值仿真与参数优化[D]. 肖元陆.南京理工大学 2014
[3]导气式自动武器模拟试验系统被试自动机动力学仿真与分析[D]. 李鹏.中北大学 2011
[4]二级轻气炮内弹道仿真研究[D]. 冯福全.南京理工大学 2008
本文编号：3206898
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 课题研究的主要内容和方法
2 总体方案论证
2.1 模拟发射系统技术要求
2.2 模拟发射系统的方案论证
2.3 模拟发射系统结构与工作原理
2.3.1 模拟发射系统的结构组成
2.3.2 模拟发射系统的工作原理
2.4 本章小节
3 总体方案设计
3.1 气源系统
3.1.1 储气罐
3.1.2 空气压缩机
3.2 模拟发射试验台
3.2.1 膛压控制系统
3.2.2 发射系统
3.3 模拟弹
3.3.1 弹丸
3.3.2 弹托
3.4 本章小节
4 弹道模型及数值计算
4.1 弹道模型假设
4.2 气体流量特性
4.3 模拟弹膛内直线运动模型
4.4 模拟弹膛内旋转运动模型
4.5 数值计算结果与分析
4.5.1 51式 7.62mm普通手枪弹数值模拟
4.5.2 59式 9mm手枪弹数值模拟
4.5.3 56式 7.62mm普通步枪弹数值模拟
4.5.4 54式 12.7mm穿甲燃烧弹数值模拟
4.5.5 56式 14.5mm穿甲燃烧弹数值模拟
4.5.6 仿真结果与结论
4.6 本章小节
5 模拟弹分离方案论证及仿真
5.1 模拟弹分离方法论证
5.2 空气阻力
5.3 模拟弹气动分离的研究方法
5.4 弹托空气阻力系数
5.4.1 流体流动的控制方程
5.4.2 弹托绕流模型假设
5.4.3 弹托的外部绕流仿真
5.4.4 弹托外部绕流结果
5.5 弹托空气阻力系数多项式拟合
5.6 模拟弹气动分离仿真
5.6.1 模拟弹的物理模型
5.6.2 模拟弹的数学模型
5.6.3 模拟弹的分离仿真模型
5.7 本章小节
6 结论与研究展望
6.1 结论
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一级气体炮内弹道方程修正及验证[J]. 李锋,拜云山,冯晓伟. 弹道学报. 2016(01)
[2]一种压缩空气驱动的武器发射过程动力学分析[J]. 赫雷,尚兴超,周克栋,蒋远清,张作友,孙权岭. 振动与冲击. 2014(21)
[3]高压氮气弹簧自动充气机压力控制[J]. 纪小刚,李楠,卞达. 机械设计与研究. 2014(03)
[4]动力用空气压缩机能源效率探讨[J]. 孙晓明,彭恒,林子良. 流体机械. 2013(11)
[5]空气压缩机热能回收原理及应用效果[J]. 陆振乾,生兆昆. 棉纺织技术. 2011(02)
[6]短靶室轻气炮实验中弹托分离技术研究[J]. 孙占峰,李平,徐辉,贺红亮,李大红,刘坤. 弹道学报. 2009(03)
[7]高压储气罐的有限元应力分析[J]. 王立新,韩玉坤,佟占胜. 机械设计与制造. 2009(07)
[8]新型非致命武器——OC催泪痛球弹发射器[J]. 杨理明. 轻兵器. 2002(01)
[9]低压储气罐技术经济比较及选型[J]. 曹开朗,李建勋,李伟. 煤气与热力. 2001(01)
[10]一级轻气炮内弹道数值模拟[J]. 杨均匀,金志明,张小兵. 弹道学报. 1998(04)
硕士论文
[1]某气动发射系统关键问题研究[D]. 尚兴超.南京理工大学 2014
[2]三级轻气炮内弹道过程数值仿真与参数优化[D]. 肖元陆.南京理工大学 2014
[3]导气式自动武器模拟试验系统被试自动机动力学仿真与分析[D]. 李鹏.中北大学 2011
[4]二级轻气炮内弹道仿真研究[D]. 冯福全.南京理工大学 2008
本文编号：3206898
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3206898.html
