二维弹道修正弹修正机构设计及其气动特性分析
发布时间：2021-11-17 21:30
现代战争中精确化弹药的使用不仅直接关系到战争的胜败，而且还可以有效降低平民的伤亡率，弹道修正弹就是其中的典型代表。而选择低成本、高性能的修正执行机构，是其研制过程中需要重点解决的技术难点之一。首先，本文在分析和总结国内外弹道修正弹的发展现状和发展趋势的基础上，确定二维弹道修正的方案，设计了修正机构，对主要部件的强度校核，应用Pro/e软件建立三维虚拟样机。根据多体系统力学原理，建立了修正机构的数学模型。结合动力学分析软件ADAMS对舵机进行了运动分析，并加工了实物样机。结果表明样机运转顺畅，关键部件强度合格，为实物验证试验提供了条件。其次，根据空气动力学原理，应用湍流模型理论结合计算流体分析软件Fluent对舵片不同面积、不同安装位置，在修正弹不同飞行状态下的气动特性做了分析比较，为修正弹的进一步优化布局提供了参考。最后，在弹丸外弹道的理论基础上，分析了修正弹外弹道飞行过程中的受力情况，建立了鸭舵式修正弹的弹道方程。结合气动特性结果，采用四阶龙格库塔算法计算了修正弹的外弹道参数，得出不同面积的舵片在不同安装位置下的修正能力，为下一步的控制解算，模拟飞行等提供了依据。
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一维弹道修正弹修正原理图
一维弹道修正过程如图 1.1 所示。图 1.1 一维弹道修正弹修正原理图1.2.2 二维弹道修正弹原理二维弹道修正是指即对弹丸横向方向又纵向射程都进行的修正。其修正原理是：当弹丸出炮口后，由地面雷达或弹载定位系统(GPS)探测、接收弹丸的实际弹道位置信息，将此弹道与预先装定在弹丸上的预订弹道或者地面雷达探知的由于目标的机动而计算出的新的理想弹道进行比较。由弹载计算机或者地面火控系统计算出弹道偏差，确定纵向或者横向修正量，控制修正执行机构（鸭舵或脉冲发动机）根据修正量的大小实时地动作，从而实现对弹道的修正。二维弹道修正原
图 1.2 二维弹道修正弹修正原理1.3 国内外发展现状由于智能弹药在海湾战争中的出色表现，美英等国加快了对弹道修正的研制弹道修正弹的研制主要分为两个阶段[8]~[11]。第一阶段是研究一维弹道修正弹，即以纵向修正为主要的修正方向；第二个阶段是在一维弹道修正的基础上符合横向修正，即二维弹道修正。目前一维弹道修正装置主要采用阻尼环式结构，其典型产品如法国 SPACIDO（斯帕斯多），其阻尼环由三片叶片等分组成。工作原理是利用对弹道的检测与辨识，将炮弹实际弹道与理想弹道进行比较，计算出修正量，然后利用加装在引信中的弹道修正装置对炮弹的弹道进行修正。依靠 GPS 和惯性导航测量数据或炮口测速雷达的测量数据对炮弹弹道进行解算，在适当的时候展开气动减速装置，对射程进行修正。其结构如图 1.3 所示，修正原理如图 1.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地理信息系统在精导武器中的应用研究[J]. 陶江,朱龙,韩洪伟,李□,刘智超. 计算机与网络. 2010(07)
[2]弹道修正弹综述[J]. 邱荣剑,陶杰武,王明亮. 国防技术基础. 2009(08)
[3]火灾计算机模拟技术发展现状浅析[J]. 蒋玲,刘筱璐,王瑛琪. 消防科学与技术. 2009(03)
[4]旋转稳定弹弹道修正引信减旋装置研究[J]. 揭涛,施坤林. 探测与控制学报. 2007(05)
[5]弹道修正弹六自由度弹道仿真研究[J]. 徐劲祥. 兵工学报. 2007(04)
[6]一种空气动力系数拟合方法[J]. 徐辉,张毅,董茜,许伟. 弹箭与制导学报. 2007(01)
[7]二维弹道修正引信总体方案和关键技术分析[J]. 吴炎烜,范宁军. 战术导弹技术. 2006(05)
[8]美军新型灵巧武器亚瑟王神剑[J]. 汤磊,张弓胤,刘昕,刘振禄. 飞航导弹. 2006(05)
[9]基于弹道参数灵敏度函数一种阻力系数辩识方法[J]. 张健,姚俊,王欣,马彪. 弹箭与制导学报. 2005(01)
[10]旋转弹丸空气动力特性数值解法[J]. 王智杰,陈伟芳,李洁. 国防科技大学学报. 2003(04)
博士论文
[1]防空弹药二维脉冲修正方法研究[D]. 姚文进.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]汽车电控液压助力转向系统电子控制系统研究[D]. 李红海.重庆交通大学 2010
[2]环保水性涂料高效分散技术与装备研究[D]. 陈品磊.江南大学 2009
[3]弹箭自由飞行试验数据辨识特征参数方法分析[D]. 魏伟.南京理工大学 2009
[4]中口径舰炮供弹系统的设计及仿真分析[D]. 杨红燕.哈尔滨工程大学 2009
[5]炮弹滑翔飞行的弹道特性与舵偏规律研究[D]. 丁志杰.南京理工大学 2008
[6]基于嵌入式处理器的惯导系统数据采集与处理[D]. 苗雷.沈阳理工大学 2008
[7]一维弹道修正弹修正机构设计和修正规律研究[D]. 尚勇.南京理工大学 2007
[8]脉冲式弹道修正弹的修正方法研究[D]. 王涛.南京理工大学 2005
[9]简易控制弹道修正理论研究[D]. 廖选平.南京理工大学 2003
[10]基于面向对象技术的实时飞行仿真系统设计[D]. 肖其虎.西北工业大学 2001
本文编号：3501675
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一维弹道修正弹修正原理图
一维弹道修正过程如图 1.1 所示。图 1.1 一维弹道修正弹修正原理图1.2.2 二维弹道修正弹原理二维弹道修正是指即对弹丸横向方向又纵向射程都进行的修正。其修正原理是：当弹丸出炮口后，由地面雷达或弹载定位系统(GPS)探测、接收弹丸的实际弹道位置信息，将此弹道与预先装定在弹丸上的预订弹道或者地面雷达探知的由于目标的机动而计算出的新的理想弹道进行比较。由弹载计算机或者地面火控系统计算出弹道偏差，确定纵向或者横向修正量，控制修正执行机构（鸭舵或脉冲发动机）根据修正量的大小实时地动作，从而实现对弹道的修正。二维弹道修正原
图 1.2 二维弹道修正弹修正原理1.3 国内外发展现状由于智能弹药在海湾战争中的出色表现，美英等国加快了对弹道修正的研制弹道修正弹的研制主要分为两个阶段[8]~[11]。第一阶段是研究一维弹道修正弹，即以纵向修正为主要的修正方向；第二个阶段是在一维弹道修正的基础上符合横向修正，即二维弹道修正。目前一维弹道修正装置主要采用阻尼环式结构，其典型产品如法国 SPACIDO（斯帕斯多），其阻尼环由三片叶片等分组成。工作原理是利用对弹道的检测与辨识，将炮弹实际弹道与理想弹道进行比较，计算出修正量，然后利用加装在引信中的弹道修正装置对炮弹的弹道进行修正。依靠 GPS 和惯性导航测量数据或炮口测速雷达的测量数据对炮弹弹道进行解算，在适当的时候展开气动减速装置，对射程进行修正。其结构如图 1.3 所示，修正原理如图 1.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地理信息系统在精导武器中的应用研究[J]. 陶江,朱龙,韩洪伟,李□,刘智超. 计算机与网络. 2010(07)
[2]弹道修正弹综述[J]. 邱荣剑,陶杰武,王明亮. 国防技术基础. 2009(08)
[3]火灾计算机模拟技术发展现状浅析[J]. 蒋玲,刘筱璐,王瑛琪. 消防科学与技术. 2009(03)
[4]旋转稳定弹弹道修正引信减旋装置研究[J]. 揭涛,施坤林. 探测与控制学报. 2007(05)
[5]弹道修正弹六自由度弹道仿真研究[J]. 徐劲祥. 兵工学报. 2007(04)
[6]一种空气动力系数拟合方法[J]. 徐辉,张毅,董茜,许伟. 弹箭与制导学报. 2007(01)
[7]二维弹道修正引信总体方案和关键技术分析[J]. 吴炎烜,范宁军. 战术导弹技术. 2006(05)
[8]美军新型灵巧武器亚瑟王神剑[J]. 汤磊,张弓胤,刘昕,刘振禄. 飞航导弹. 2006(05)
[9]基于弹道参数灵敏度函数一种阻力系数辩识方法[J]. 张健,姚俊,王欣,马彪. 弹箭与制导学报. 2005(01)
[10]旋转弹丸空气动力特性数值解法[J]. 王智杰,陈伟芳,李洁. 国防科技大学学报. 2003(04)
博士论文
[1]防空弹药二维脉冲修正方法研究[D]. 姚文进.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]汽车电控液压助力转向系统电子控制系统研究[D]. 李红海.重庆交通大学 2010
[2]环保水性涂料高效分散技术与装备研究[D]. 陈品磊.江南大学 2009
[3]弹箭自由飞行试验数据辨识特征参数方法分析[D]. 魏伟.南京理工大学 2009
[4]中口径舰炮供弹系统的设计及仿真分析[D]. 杨红燕.哈尔滨工程大学 2009
[5]炮弹滑翔飞行的弹道特性与舵偏规律研究[D]. 丁志杰.南京理工大学 2008
[6]基于嵌入式处理器的惯导系统数据采集与处理[D]. 苗雷.沈阳理工大学 2008
[7]一维弹道修正弹修正机构设计和修正规律研究[D]. 尚勇.南京理工大学 2007
[8]脉冲式弹道修正弹的修正方法研究[D]. 王涛.南京理工大学 2005
[9]简易控制弹道修正理论研究[D]. 廖选平.南京理工大学 2003
[10]基于面向对象技术的实时飞行仿真系统设计[D]. 肖其虎.西北工业大学 2001
本文编号：3501675
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