悬浮子弹药弹道解算模型及弹道方案研究
发布时间：2021-10-09 21:56
悬浮弹是为了适应现代战场上反舰武器的日益强大、弥补雷达扫描存在“盲区”的不足而提出的一种新概念“被动式”低空防御武器。它能够布控在对方导弹或者飞机的必经航线上,为水面舰艇、重要军事基地等构筑防御屏障,达到保护己方阵地的目的。本文主要研究了旋翼式悬浮弹弹道解算模型的建立及弹道方案的确定相关问题,在理论上为悬浮弹的工程化提供了有力的帮助。根据对悬浮弹弹道特性和结构特性的分析,总结归纳出十五种弹道方案并进行了简化说明,为后文弹道方案的描述与分析提供前期铺垫工作；在对悬浮弹旋翼系统下降状态下所特有气动特性的研究基础上,组合叶素理论和动量理论,并结合前人的经验公式建立了旋翼下降状态下的动力学模型,通过算例分析得出在迎面速度K与悬停时的诱导速度vh的比值为-1.4左右和失速两种情况下会出现严重的提升力损失现象；通过合适的坐标选择与转换,分别对悬浮弹的驱动装置与弹体进行力学分析,建立了各自的一般运动微分方程,以两部分刚体之间的关系为纽带,结合旋翼下降状态下的动力学模型,给出了完整的悬浮子弹弹道解算模型；还利用四元数替代欧拉角的方法避免解算过程中因欧拉角的存在而出现奇点的问题,对方程进行了程序的编制与...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 悬浮弹技术研究现状和应用设想
1.2.1 升力方案研究现状
1.2.2 弹道方案研究现状
1.2.3 悬浮弹应用设想
1.3 论文研究目的、方法及主要内容
2 悬浮子弹药弹道及结构特性分析
2.1 弹道特性分析
2.1.1 子母弹与末敏弹弹道简介
2.1.2 悬浮弹弹道分析
2.2 结构特性分析
2.3 弹道方案分析
2.4 本章总结
3 旋翼下降状态动力学模型
3.1 叶素和动量结合理论概述
3.2 旋翼无动力驱动力学模型
3.3 旋翼有动力驱动力学模型
3.4 算例分析
3.5 本章总结
4 悬浮子弹药弹道模型
4.1 坐标系
4.1.1 坐标系的建立
4.1.2 坐标系的转换
4.2 驱动装置运动方程的建立
4.2.1 驱动装置上的力
4.2.2 驱动装置上的力矩
4.2.3 驱动装置一般运动微分方程
4.3 弹体运动方程的建立
4.3.1 弹体上的力
4.3.2 弹体上的力矩
4.3.3 弹体一般运动微分方程
4.4 悬浮子弹运动方程的建立
4.4.1 两刚体之间的联系
4.4.2 四元数替代欧拉角
4.5 方程解算
4.5.1 解算方法
4.5.2 程序流程图
4.6 本章总结
5 弹道方案确定
5.1 相关参数及初始条件
5.2 方案A分析
5.3 方案B分析
5.4 方案C分析
5.4.1 确定最佳弹道形式
5.4.2 确定最佳结构形式
5.4.3 确定最佳驱动力矩
5.5 本章总结
6 结束语
6.1 总结与结论
6.2 本文的创新点
6.3 有待进一步研究的问题
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]涡轮驱动悬浮装置动力特性分析和试验[J]. 胡西博,钱建平,季溢栋,雷伟. 四川兵工学报. 2013(03)
[2]共轴双旋翼自转气动特性[J]. 姬乐强,朱清华,崔钊,李建波. 航空动力学报. 2012(09)
[3]变转速共轴旋翼载荷建模及实验验证[J]. 夏青元,徐锦法. 实验力学. 2012(04)
[4]悬停状态直升机桨叶扭转分布的优化数值计算[J]. 王博,招启军,徐国华. 航空学报. 2012(07)
[5]垂直下降状态下的旋翼三维流场数值模拟[J]. 曹栋,曹义华. 北京航空航天大学学报. 2012(05)
[6]某型末制导炮弹多刚体弹道建模与仿真[J]. 刘炳辰,宋卫东,寇玺,文海波. 弹箭与制导学报. 2012(02)
[7]无伞末敏弹气动特性风洞实验研究[J]. 周志超,赵润祥,韩子鹏,陶钢. 实验力学. 2012(02)
[8]远程火箭末敏弹弹道特性仿真[J]. 王国平,芮筱亭,张驰,辛松. 弹道学报. 2011(04)
[9]自转旋翼/机翼组合构型飞行器飞行动力学特性[J]. 王俊超,李建波. 南京航空航天大学学报. 2011(03)
[10]无伞双翼末敏弹稳态扫描段受力分析[J]. 舒敬荣,蒋胜平,李明军,马鹏飞. 弹道学报. 2010(02)
博士论文
[1]子母弹抛撒、分离与干扰的气动特性研究[D]. 陶如意.南京理工大学 2009
[2]导弹末敏子弹总体相关技术研究[D]. 郭锐.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]悬浮子弹药悬停技术研究[D]. 胡西博.南京理工大学 2013
[2]无伞末敏弹稳态扫描运动模型与计算方法研究[D]. 周思渊.南京理工大学 2010
[3]直升机旋翼桨叶系统动力学分析[D]. 邹泉.西安电子科技大学 2010
[4]无伞末敏弹稳态扫描特性研究[D]. 王爱中.南京理工大学 2008
[5]末敏弹扫描运动数学力学模型及计算机仿真[D]. 顾建平.南京理工大学 2007
[6]发动机失效后直升机轨迹优化研究[D]. 曾洁.南京航空航天大学 2007
[7]直升机单台发动机停车后的飞行轨迹优化[D]. 席华彬.南京航空航天大学 2006
[8]倾转旋翼飞机过渡模式动力学建模与控制研究[D]. 朱源.南京航空航天大学 2005
[9]微型直升机旋翼的气动力计算[D]. 蔡伟明.西北工业大学 2005
[10]直升机自转着陆过程的最优控制[D]. 张余华.南京航空航天大学 2004
本文编号：3427071
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 悬浮弹技术研究现状和应用设想
1.2.1 升力方案研究现状
1.2.2 弹道方案研究现状
1.2.3 悬浮弹应用设想
1.3 论文研究目的、方法及主要内容
2 悬浮子弹药弹道及结构特性分析
2.1 弹道特性分析
2.1.1 子母弹与末敏弹弹道简介
2.1.2 悬浮弹弹道分析
2.2 结构特性分析
2.3 弹道方案分析
2.4 本章总结
3 旋翼下降状态动力学模型
3.1 叶素和动量结合理论概述
3.2 旋翼无动力驱动力学模型
3.3 旋翼有动力驱动力学模型
3.4 算例分析
3.5 本章总结
4 悬浮子弹药弹道模型
4.1 坐标系
4.1.1 坐标系的建立
4.1.2 坐标系的转换
4.2 驱动装置运动方程的建立
4.2.1 驱动装置上的力
4.2.2 驱动装置上的力矩
4.2.3 驱动装置一般运动微分方程
4.3 弹体运动方程的建立
4.3.1 弹体上的力
4.3.2 弹体上的力矩
4.3.3 弹体一般运动微分方程
4.4 悬浮子弹运动方程的建立
4.4.1 两刚体之间的联系
4.4.2 四元数替代欧拉角
4.5 方程解算
4.5.1 解算方法
4.5.2 程序流程图
4.6 本章总结
5 弹道方案确定
5.1 相关参数及初始条件
5.2 方案A分析
5.3 方案B分析
5.4 方案C分析
5.4.1 确定最佳弹道形式
5.4.2 确定最佳结构形式
5.4.3 确定最佳驱动力矩
5.5 本章总结
6 结束语
6.1 总结与结论
6.2 本文的创新点
6.3 有待进一步研究的问题
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]涡轮驱动悬浮装置动力特性分析和试验[J]. 胡西博,钱建平,季溢栋,雷伟. 四川兵工学报. 2013(03)
[2]共轴双旋翼自转气动特性[J]. 姬乐强,朱清华,崔钊,李建波. 航空动力学报. 2012(09)
[3]变转速共轴旋翼载荷建模及实验验证[J]. 夏青元,徐锦法. 实验力学. 2012(04)
[4]悬停状态直升机桨叶扭转分布的优化数值计算[J]. 王博,招启军,徐国华. 航空学报. 2012(07)
[5]垂直下降状态下的旋翼三维流场数值模拟[J]. 曹栋,曹义华. 北京航空航天大学学报. 2012(05)
[6]某型末制导炮弹多刚体弹道建模与仿真[J]. 刘炳辰,宋卫东,寇玺,文海波. 弹箭与制导学报. 2012(02)
[7]无伞末敏弹气动特性风洞实验研究[J]. 周志超,赵润祥,韩子鹏,陶钢. 实验力学. 2012(02)
[8]远程火箭末敏弹弹道特性仿真[J]. 王国平,芮筱亭,张驰,辛松. 弹道学报. 2011(04)
[9]自转旋翼/机翼组合构型飞行器飞行动力学特性[J]. 王俊超,李建波. 南京航空航天大学学报. 2011(03)
[10]无伞双翼末敏弹稳态扫描段受力分析[J]. 舒敬荣,蒋胜平,李明军,马鹏飞. 弹道学报. 2010(02)
博士论文
[1]子母弹抛撒、分离与干扰的气动特性研究[D]. 陶如意.南京理工大学 2009
[2]导弹末敏子弹总体相关技术研究[D]. 郭锐.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]悬浮子弹药悬停技术研究[D]. 胡西博.南京理工大学 2013
[2]无伞末敏弹稳态扫描运动模型与计算方法研究[D]. 周思渊.南京理工大学 2010
[3]直升机旋翼桨叶系统动力学分析[D]. 邹泉.西安电子科技大学 2010
[4]无伞末敏弹稳态扫描特性研究[D]. 王爱中.南京理工大学 2008
[5]末敏弹扫描运动数学力学模型及计算机仿真[D]. 顾建平.南京理工大学 2007
[6]发动机失效后直升机轨迹优化研究[D]. 曾洁.南京航空航天大学 2007
[7]直升机单台发动机停车后的飞行轨迹优化[D]. 席华彬.南京航空航天大学 2006
[8]倾转旋翼飞机过渡模式动力学建模与控制研究[D]. 朱源.南京航空航天大学 2005
[9]微型直升机旋翼的气动力计算[D]. 蔡伟明.西北工业大学 2005
[10]直升机自转着陆过程的最优控制[D]. 张余华.南京航空航天大学 2004
本文编号：3427071
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