按序开裂杆状药在某制导炮弹内弹道中的应用研究

发布时间：2021-05-27 09:05

　　制导炮弹的研制是一项技术复杂、实现难度比较大的工程,存在着诸多要解决的问题。本文针对制导炮弹所存在的过载大、弹丸初速无法满足战争需求的问题,提出采用按序开裂杆状药装药（简称“PSS”发射药）来进行改善。本文以制导炮弹为背景,基于PSS新型装药技术,进行了一系列的数值模拟研究。具体内容如下：a)分析按序开裂杆状药的燃烧规律,推导按序分裂杆状发射药的形状函数,建立PSS发射药经典内弹道模型,采用四阶Runge-Kutta算法编制程序进行数值仿真,得到了PSS发射药在膛内的燃烧规律,并与常规粒状十九孔药内弹道仿真结果进行比较分析；b)为了便于比较,建立某大口径制导炮弹常规装药一维两相流模型,即点火管点火方式下的粒状药装药,采用二阶精度的MacCormack差分格式,分别编制程序进行数值仿真,得到两种装药下的膛内各状态参量的分布规律以及内弹道参量的变化规律；c)建立某大口径制导炮弹的PSS发射药一维两相流模型,采用MacCormack差分格式,编制程序进行数值计算,研究PSS装药方式下各状态参量的分布规律和内弹道参量的变化情况,并与常规装药下各参量的变化规律进行比较分析；d)基于经典内弹道理论... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
目录
1 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 制导炮弹国内外研究概况
        1.2.1 制导炮弹的发展历程
        1.2.2 制导炮弹的研究概况
    1.3 新型装药技术-按序开裂杆状药(PSS)技术的研究概况
        1.3.1 新型装药技术国内外研究概况
        1.3.2 按序开裂杆状药技术国内外研究概况
    1.4 按序开裂杆状药的两相流数值仿真和优化研究概况
    1.5 本文主要工作
2 基于PSS装药技术的某制导炮弹零维内弹道数值模拟
    2.1 引言
    2.2 形状函数推导
    2.3 物理模型及基本假设
    2.4 数学模型及求解
    2.5 数值模拟结果及分析
        2.5.1 数值模拟结果
        2.5.2 与常规装药内弹道模拟结果比较分析
    2.6 本章小结
3 基于PSS装药技术的某制导炮弹膛内一维两相流数值模拟
    3.1 引言
    3.2 基于常规装药技术的某制导炮弹膛内一维两相流数值模拟
        3.2.1 物理模型及基本假设
        3.2.2 数学模型
        3.2.3 数值模拟及模拟结果
    3.3 基于PSS装药技术的某制导炮弹膛内一维两相流数值模拟
        3.3.1 物理模型及基本假设
        3.3.2 数学模型
        3.3.3 数值模拟及模拟结果
    3.4 本章小结
4 影响某制导炮弹内弹道性能的参数分析及优化
    4.1 引言
    4.2 影响内弹道性能的参数分析
        4.2.1 燃速系数和燃速指数对内弹道性能的影响
        4.2.2 药型参数对内弹道性能的影响
        4.2.3 装药量对内弹道性能的影响
        4.2.4 弹丸结构参数对内弹道性能的影响
        4.2.5 小结
    4.3 内弹道优化设计
        4.3.1 基本遗传算法
        4.3.2 改进遗传算法
        4.3.3 基于改进遗传算法的内弹道单目标优化
        4.3.4 基于改进遗传算法的内弹道多目标优化
    4.4 本章小结
5 结束语
    5.1 工作总结
    5.2 问题与展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]串联多药室火炮内弹道两相流数值模拟[J]. 李海庆,张小兵,王艳.  兵工学报. 2012(05)
[2]混合装药内弹道性能优化及应用[J]. 李克婧,张小兵.  火炸药学报. 2011(06)
[3]舰炮制导炮弹的关键技术研究[J]. 吴杰,陈继祥,陈邓安,王子明.  兵工自动化. 2011(03)
[4]制导弹药方案弹道跟踪与控制[J]. 王旭刚,荆琴.  计算机仿真. 2011(02)
[5]变燃速发射药膛内燃烧与内弹道过程研究[J]. 刘林林,马忠亮,萧忠良.  兵工学报. 2010(04)
[6]膨胀波火炮两相流内弹道性能分析与数值模拟[J]. 王颖泽,张小兵.  兵工学报. 2010(02)
[7]驾束制导炮射导弹火炮发射角设计[J]. 刘大勇.  弹箭与制导学报. 2010(01)
[8]鸭式制导炮弹气动外形优化设计方法研究[J]. 史金光,王中原,常思江,张比升.  南京理工大学学报(自然科学版). 2009(05)
[9]改进型实数编码遗传算法在内弹道优化中的应用[J]. 李克婧,张小兵.  弹道学报. 2009(03)
[10]一种圆环状多层发射药的燃烧模型[J]. 魏伦,王琼林,刘少武,朱阳春,郭峰,张远波.  火炸药学报. 2009(04)

硕士论文
[1]高能高燃速发射药的探索研究[D]. 施伟.南京理工大学 2008
[2]高渐增性燃烧和高密度发射药研究[D]. 饶立胜.南京理工大学 2007



本文编号：3207294