基于鸭舵式迫击炮弹的弹道修正研究
发布时间：2021-08-02 13:52
随着高科技的迅速发展,现代战争对武器精度的要求已经越来越高了。二维修正弹作为近年来的研究热点,对提高弹丸的射击精度,减少CEP具有重要意义。本文以固定鸭舵式修正机构的迫击炮弹为背景,对修正迫弹进行了三维建模,研究了其气动特性、弹丸飞行稳定性、弹道动力学仿真及干扰下的修正模拟等,具体内容如下:针对迫击炮弹的结构特点及鸭舵式修正机构的修正原理,建立了不同舵高和不同舵偏角的鸭舵机构的气动模型,并对鸭舵机构的原理方法及修正弹全弹道的工作过程进行了分析。根据流体力学原理,对装有不同尺度鸭舵机构的修正迫弹进行了气动仿真,分析了修正迫弹在全弹道过程中的受力、平衡攻角和飞行稳定性等,对鸭舵机构的气动模型进行优化,并将气动仿真数据拟合成风阻函数。根据弹丸刚体运动理论,结合弹丸空气动力学特性,基于Adams,编写了相关程序,对修正迫弹和普通迫弹在不同射角的条件下进行了全弹道动力学仿真,分析了安装鸭舵机构对迫弹产生的影响,并对鸭舵机构的姿态进行了实时监测。以PID控制原理为基础,结合鸭舵滚转姿态的测量,对鸭舵机构进行了“微旋”和“停止”的控制模拟,分析了修正迫弹的最大修正能力,对修正迫弹在出炮口和在全弹道飞...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３美国铜斑蛇制导炮弹??Ｆｉｕｒｅ?１．３?Ａｍｅｒｉｃａｎ?Ｃｏｅｒ?Ｓｎａｋｅ?Ｇｕｉｄｅｄ?Ｓｈｅｌｌｓ??
?可以实现一维弹道修正的引信方案，分别是浆形阻力环、Ｄ型阻力环和“虹膜”??型阻力环［１８］。欧洲的军事强国也很快研制出了一维弹道修正引信，如图１．１所示，??为德国研发的一维弹道修正引信［１９］，其修正机构呈伞形，并且其结构为柔性面料，??刚性支撑，此种引信是运用弹丸测速雷达监测弹道和ＧＰＳ进行弹道跟踪。如图１．２??所示，为法国的“斯帕西多”弹道修正引信［２Ｑ】，三片阻力环呈花瓣式放置，安装??在１５５ｍｍ的榴弹上。??图丨．ｉ德国一维弹道修正弹??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｇｅｒｍａｎ?ｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｂａｌｌｉｓｔｉｃ?ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ?ｂｏｍｂ??图１．２法国“斯帕西多”弹道修正引信??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｆｒｅｎｃｈ?＂Ｓｐａｓｉｄｏ＂?ｂａｌｌｉｓｔｉｃ?ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ?ｆｕｚｅ??第三阶段为发展“二维弹道修正引信”，该装置可以实现对弹丸的射程与横??偏在两个维度上的修正，其精度要远远高于前两个阶段。现阶段主要采用的修正??技术是鸭舵机构和脉冲式发动机控制。目前多种的弹药己经安装了二维修正引信??机构。１９７２年美国陆军和马丁马斯塔公司共同研制的Ｍ７１２铜斑蛇制导炮弹［２１］，??己经于１９８１年在国际市场上销售，在战争中摧毁了多个敌方目标，其命中精度达??到９０％
??如图１．４所示，为Ｍ９８２亚瑟王神剑【２２］，是一种卫星制导增程的１５５毫米炮弹??（目前已有１２７毫米改型），由美国雷声公司和英国的ＢＡＥ系统公司联合研制，??这种炮弹采用卫星制导（ＧＰＳ），非美国国家使用民用级别的ＧＰＳ制导能达到ＩＳＯ－??７５?米的命中精度，而霉菌部队在伊拉克使用精度可以达到?４?米左右。??一??＼?、１?＇?Ｖ￣?＇?Ｍｗｔｘ＊??Ｕｆ?Ｍｉｉｌｌｉ－ＦｕＭｔｉｏｎＵｎｉｕｒｙＶＩｔｅｔＭＭｔ?＜＾ａｎｆ??Ｒ＃ｌ？ｔｗＱ?Ｏｂａ？？ｗ?Ｃｅｎｕｏ）?Ｇａｉｄ４ｔＫ？??图１．４美国亚瑟王神剑制导炮弹??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ａｍｅｒｉｃａｎ?Ａｒｔｈｕｒｉａｎ?Ｅｘｃａｌｉｂｕｒ?Ｇｕｉｄｅｄ?Ｓｈｅｌｌｓ??如图１．５所示，英国和瑞典于２０世纪８０年代末、９０年代初成功研制了引人??注目的１２０毫米“斯特里克斯”红外末制导迫击炮弹［２３］，斯特里克斯的希腊原意??是“猫头鹰”。“猫头鹰”红外末制导迫击炮弹前部装有毫米波制导和控制装置，??而在弹丸中部装有电子装置、电池和聚能装药，在弹丸后部还装有稳定翼和解除??保险装置。这就是说
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑模PID的飞行机械臂稳定性控制[J]. 刘云平,周玉康,张永宏,黄希杰,杨健康. 南京理工大学学报. 2018(05)
[2]固定舵二维修正弹外弹道仿真与动态模拟[J]. 郝永平,陈闯,张嘉易,潘雷. 兵工学报. 2018(04)
[3]脉冲修正弹药技术研究[J]. 陈胜政,杨波,杨栓虎,杜凤怀,宋宇航,杨力,高晓波. 兵器装备工程学报. 2017(12)
[4]固定鸭舵控制误差对修正弹落点散布的影响[J]. 黄伟,高敏,王毅,方丹. 探测与控制学报. 2017(03)
[5]基于卫星定位的弹道修正弹控制参数解算方法[J]. 李元,王海川. 指挥控制与仿真. 2015(03)
[6]一种简易制导火箭弹的弹目偏差研究[J]. 毕进,王乐,陈国际. 火控雷达技术. 2014(02)
[7]横向弹道修正的一种快速计算方法[J]. 王中原,常思江. 兵工学报. 2014(06)
[8]美国陆军主要装备计划[J]. 孟昭福,张国斌. 国外坦克. 2013(05)
[9]一维弹道修正弹气动分析与射程修正控制算法[J]. 魏志芳,郎田,吴建萍. 弹箭与制导学报. 2013(02)
[10]信息化条件下炮兵装备建设发展问题浅探[J]. 蔡勇. 科技信息. 2012(36)
硕士论文
[1]二维修正机构修正策略与模拟仿真分析[D]. 许巍.沈阳理工大学 2017
[2]小口径榴弹一维修正技术研究[D]. 魏波.中北大学 2015
[3]可控滚转舵系统的滚转减旋与控制关键技术研究[D]. 王潮敏.南京理工大学 2015
[4]弹道修正中的参数辨识与预报方法研究[D]. 龙正江.南京理工大学 2015
[5]某飞行器通用增阻机构设计与研究[D]. 严骋.南京理工大学 2015
[6]一维弹道修正弹修正机构设计与研究[D]. 赵静.南京理工大学 2015
[7]制导炮弹末段修正系统设计与研究[D]. 杨晓明.中北大学 2012
[8]一维弹道修正方法研究[D]. 李建球.沈阳理工大学 2013
[9]一维弹道修正弹关键技术研究及其实现[D]. 蔚微.电子科技大学 2010
本文编号：3317678
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３美国铜斑蛇制导炮弹??Ｆｉｕｒｅ?１．３?Ａｍｅｒｉｃａｎ?Ｃｏｅｒ?Ｓｎａｋｅ?Ｇｕｉｄｅｄ?Ｓｈｅｌｌｓ??
?可以实现一维弹道修正的引信方案，分别是浆形阻力环、Ｄ型阻力环和“虹膜”??型阻力环［１８］。欧洲的军事强国也很快研制出了一维弹道修正引信，如图１．１所示，??为德国研发的一维弹道修正引信［１９］，其修正机构呈伞形，并且其结构为柔性面料，??刚性支撑，此种引信是运用弹丸测速雷达监测弹道和ＧＰＳ进行弹道跟踪。如图１．２??所示，为法国的“斯帕西多”弹道修正引信［２Ｑ】，三片阻力环呈花瓣式放置，安装??在１５５ｍｍ的榴弹上。??图丨．ｉ德国一维弹道修正弹??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｇｅｒｍａｎ?ｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｂａｌｌｉｓｔｉｃ?ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ?ｂｏｍｂ??图１．２法国“斯帕西多”弹道修正引信??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｆｒｅｎｃｈ?＂Ｓｐａｓｉｄｏ＂?ｂａｌｌｉｓｔｉｃ?ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ?ｆｕｚｅ??第三阶段为发展“二维弹道修正引信”，该装置可以实现对弹丸的射程与横??偏在两个维度上的修正，其精度要远远高于前两个阶段。现阶段主要采用的修正??技术是鸭舵机构和脉冲式发动机控制。目前多种的弹药己经安装了二维修正引信??机构。１９７２年美国陆军和马丁马斯塔公司共同研制的Ｍ７１２铜斑蛇制导炮弹［２１］，??己经于１９８１年在国际市场上销售，在战争中摧毁了多个敌方目标，其命中精度达??到９０％
??如图１．４所示，为Ｍ９８２亚瑟王神剑【２２］，是一种卫星制导增程的１５５毫米炮弹??（目前已有１２７毫米改型），由美国雷声公司和英国的ＢＡＥ系统公司联合研制，??这种炮弹采用卫星制导（ＧＰＳ），非美国国家使用民用级别的ＧＰＳ制导能达到ＩＳＯ－??７５?米的命中精度，而霉菌部队在伊拉克使用精度可以达到?４?米左右。??一??＼?、１?＇?Ｖ￣?＇?Ｍｗｔｘ＊??Ｕｆ?Ｍｉｉｌｌｉ－ＦｕＭｔｉｏｎＵｎｉｕｒｙＶＩｔｅｔＭＭｔ?＜＾ａｎｆ??Ｒ＃ｌ？ｔｗＱ?Ｏｂａ？？ｗ?Ｃｅｎｕｏ）?Ｇａｉｄ４ｔＫ？??图１．４美国亚瑟王神剑制导炮弹??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ａｍｅｒｉｃａｎ?Ａｒｔｈｕｒｉａｎ?Ｅｘｃａｌｉｂｕｒ?Ｇｕｉｄｅｄ?Ｓｈｅｌｌｓ??如图１．５所示，英国和瑞典于２０世纪８０年代末、９０年代初成功研制了引人??注目的１２０毫米“斯特里克斯”红外末制导迫击炮弹［２３］，斯特里克斯的希腊原意??是“猫头鹰”。“猫头鹰”红外末制导迫击炮弹前部装有毫米波制导和控制装置，??而在弹丸中部装有电子装置、电池和聚能装药，在弹丸后部还装有稳定翼和解除??保险装置。这就是说
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑模PID的飞行机械臂稳定性控制[J]. 刘云平,周玉康,张永宏,黄希杰,杨健康. 南京理工大学学报. 2018(05)
[2]固定舵二维修正弹外弹道仿真与动态模拟[J]. 郝永平,陈闯,张嘉易,潘雷. 兵工学报. 2018(04)
[3]脉冲修正弹药技术研究[J]. 陈胜政,杨波,杨栓虎,杜凤怀,宋宇航,杨力,高晓波. 兵器装备工程学报. 2017(12)
[4]固定鸭舵控制误差对修正弹落点散布的影响[J]. 黄伟,高敏,王毅,方丹. 探测与控制学报. 2017(03)
[5]基于卫星定位的弹道修正弹控制参数解算方法[J]. 李元,王海川. 指挥控制与仿真. 2015(03)
[6]一种简易制导火箭弹的弹目偏差研究[J]. 毕进,王乐,陈国际. 火控雷达技术. 2014(02)
[7]横向弹道修正的一种快速计算方法[J]. 王中原,常思江. 兵工学报. 2014(06)
[8]美国陆军主要装备计划[J]. 孟昭福,张国斌. 国外坦克. 2013(05)
[9]一维弹道修正弹气动分析与射程修正控制算法[J]. 魏志芳,郎田,吴建萍. 弹箭与制导学报. 2013(02)
[10]信息化条件下炮兵装备建设发展问题浅探[J]. 蔡勇. 科技信息. 2012(36)
硕士论文
[1]二维修正机构修正策略与模拟仿真分析[D]. 许巍.沈阳理工大学 2017
[2]小口径榴弹一维修正技术研究[D]. 魏波.中北大学 2015
[3]可控滚转舵系统的滚转减旋与控制关键技术研究[D]. 王潮敏.南京理工大学 2015
[4]弹道修正中的参数辨识与预报方法研究[D]. 龙正江.南京理工大学 2015
[5]某飞行器通用增阻机构设计与研究[D]. 严骋.南京理工大学 2015
[6]一维弹道修正弹修正机构设计与研究[D]. 赵静.南京理工大学 2015
[7]制导炮弹末段修正系统设计与研究[D]. 杨晓明.中北大学 2012
[8]一维弹道修正方法研究[D]. 李建球.沈阳理工大学 2013
[9]一维弹道修正弹关键技术研究及其实现[D]. 蔚微.电子科技大学 2010
本文编号：3317678
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