本文關(guān)鍵詞：艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)相關(guān)問題研究

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【摘要】：多管火箭作為壓制性武器,具有射速快、火力猛、威力大、射程遠(yuǎn)、機(jī)動性好并且容易在短時(shí)間內(nèi)大范圍面積上形成強(qiáng)大火力等優(yōu)點(diǎn),得到了世界各軍事強(qiáng)國高度重視和大力發(fā)展。同時(shí),多管火箭射擊密集度差和試驗(yàn)耗彈量大兩大普遍問題,分別導(dǎo)致了多管火箭毀傷效能顯著減低和試驗(yàn)成本大幅提高,長期制約著多管火箭發(fā)展,成為世界各軍事強(qiáng)國為提高多管火箭毀傷效能和減少試驗(yàn)成本而競相攻關(guān)解決的重大難題。作為國家重大項(xiàng)目研究成果的重要組成部分,本文應(yīng)用發(fā)射動力學(xué)和多體系統(tǒng)傳遞矩陣法國際最新研究成果,從理論、計(jì)算、試驗(yàn)三方面系統(tǒng)深入研究了艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)相關(guān)理論與技術(shù),并用于我國艦載多管火箭提高射擊密集度和減少試驗(yàn)用彈量的重大工程實(shí)踐,取得如下創(chuàng)新成果:(1)應(yīng)用多體系統(tǒng)傳遞矩陣法,建立了艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)模型、總傳遞方程自動推導(dǎo)方法、特征方程,實(shí)現(xiàn)了艦載多管火箭多剛?cè)狍w系統(tǒng)固有振動特性和發(fā)射動力學(xué)快速計(jì)算。(2)建立了艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)數(shù)值仿真系統(tǒng),開發(fā)了艦載多管火箭動力學(xué)可視化仿真軟件,艦載多管火箭固有振動特性和發(fā)射動力學(xué)計(jì)算結(jié)果分別得到了模態(tài)試驗(yàn)和射擊試驗(yàn)的驗(yàn)證。(3)建立了減少艦載多管火箭試驗(yàn)用彈量的非滿管射擊試驗(yàn)方法、用7管裝填連射替代28管齊射的艦載多火箭密集度試驗(yàn)方案。實(shí)彈射擊對比試驗(yàn)結(jié)果表明,艦載多管火箭非滿管射擊試驗(yàn)方法使密集度試驗(yàn)用彈量和試驗(yàn)費(fèi)用比常規(guī)試驗(yàn)方法減少了 75%,經(jīng)濟(jì)效益顯著。(4)基于小起始擾動設(shè)計(jì)思想,建立了艦載多管火箭的射序和射擊間隔優(yōu)化方法、振動控制方法、高精度射序和射擊間隔設(shè)計(jì)方案,實(shí)彈射擊試驗(yàn)結(jié)果表明,艦載多管火箭高精度設(shè)計(jì)方案大幅度提高了某艦載多管火箭射擊密集度,軍事效益顯著。
【關(guān)鍵詞】：艦載多管火箭 多體系統(tǒng)傳遞矩陣法 發(fā)射動力學(xué) 射擊密集度 非滿管射擊 設(shè)計(jì)方法 試驗(yàn)方法
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U674.703.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 1 緒論14-23
• 1.1 研究背景和選題意義14-16
• 1.2 發(fā)射動力學(xué)研究狀況16-18
• 1.3 多體系統(tǒng)傳遞矩陣法研究狀況18-22
• 1.4 本文研究內(nèi)容22-23
• 2 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)模型23-48
• 2.1 引言23-24
• 2.2 艦艇海上運(yùn)動分析24-27
• 2.2.1 艦艇運(yùn)動簡述24
• 2.2.2 艦艇與海浪運(yùn)動關(guān)系分析24-27
• 2.3 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)模型27-29
• 2.4 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)模型拓?fù)鋱D29-31
• 2.5 坐標(biāo)系及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換31-34
• 2.5.1 坐標(biāo)系31
• 2.5.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系31-34
• 2.6 艦載多管火箭炮受力分析34-41
• 2.6.1 定向管受力34-37
• 2.6.2 燃?xì)馍淞鳑_擊力37-39
• 2.6.3 由艦艇搖擺引起的牽連作用力39-41
• 2.7 火箭彈受力分析41-47
• 2.7.1 重力41
• 2.7.2 火箭彈發(fā)動機(jī)推力及推力矩41-43
• 2.7.3 定心部與定向管的接觸力43-44
• 2.7.4 導(dǎo)槽與定向鈕的接觸力44-46
• 2.7.5 火箭彈飛行過程受力46-47
• 2.8 小結(jié)47-48
• 3 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)方程48-63
• 3.1 引言48
• 3.2 艦載多管火箭元件的狀態(tài)矢量、傳遞方程、傳遞矩陣48-52
• 3.2.1 空間彈性鉸的傳遞方程和傳遞矩陣48-49
• 3.2.2 空間縱向振動集中質(zhì)量的傳遞傳遞方程和傳遞矩陣49
• 3.2.3 空間振動剛體的傳遞方程和傳遞矩陣49-51
• 3.2.4 空間振動梁的傳遞方程和傳遞矩陣51-52
• 3.3 艦載多管火箭總傳遞方程52-56
• 3.4 艦載多管火箭體動力學(xué)方程56-59
• 3.4.1 與并聯(lián)彈簧阻尼器聯(lián)接的空間振動質(zhì)點(diǎn)的參數(shù)矩陣57
• 3.4.2 空間振動剛體的參數(shù)矩陣57-58
• 3.4.3 考慮橫向、線密度為m縱向和扭轉(zhuǎn)振動的梁的參數(shù)矩陣58-59
• 3.5 火箭彈發(fā)射動力學(xué)方程59-61
• 3.6 火箭彈飛行動力學(xué)方程61-62
• 3.7 小結(jié)62-63
• 4 艦載多管火箭振動特性仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證63-73
• 4.1 引言63
• 4.2 艦載多管火箭特征方程63-64
• 4.3 艦載多管火箭振動模態(tài)試驗(yàn)64-70
• 4.3.1 測點(diǎn)布置65-66
• 4.3.2 激勵(lì)方法66
• 4.3.3 響應(yīng)的測量66
• 4.3.4 頻率響應(yīng)函數(shù)的測量66-67
• 4.3.5 試驗(yàn)參數(shù)67-68
• 4.3.6 模態(tài)參數(shù)識別68-69
• 4.3.7 模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果69-70
• 4.4 艦載多管火箭振動特性仿真與試驗(yàn)結(jié)果對比70-71
• 4.5 艦載多管火箭增廣特征矢量正交性71-72
• 4.6 小結(jié)72-73
• 5 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證73-94
• 5.1 引言73
• 5.2 艦載多管火箭動力響應(yīng)方程73-74
• 5.3 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)仿真系統(tǒng)及其可視化方法74-80
• 5.3.1 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)仿真系統(tǒng)75-77
• 5.3.2 艦載多管火箭動力學(xué)仿真可視化方法77-80
• 5.4 艦載多管火箭動力學(xué)數(shù)值仿真80-92
• 5.4.1 艦載多管火箭動力響應(yīng)仿真80-87
• 5.4.2 火箭彈起始擾動仿真87-90
• 5.4.3 火箭彈飛行動力學(xué)仿真90-92
• 5.5 艦載多管火箭動力學(xué)仿真的試驗(yàn)驗(yàn)證92-93
• 5.5.1 火箭彈出炮口彈道參數(shù)仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證92
• 5.5.2 火箭彈主動段末彈道參數(shù)仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證92-93
• 5.5.3 艦載多管火箭射擊密集度仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證93
• 5.6 小結(jié)93-94
• 6 減少艦載多管火箭試驗(yàn)用彈量的非滿管射擊試驗(yàn)方法94-105
• 6.1 引言94
• 6.2 多管火箭非滿管射擊密集度試驗(yàn)基本理論94-96
• 6.3 替代滿管齊射的7發(fā)射擊方案隨機(jī)整數(shù)規(guī)劃模型96-99
• 6.4 用7發(fā)射擊替代28發(fā)齊射密集度試驗(yàn)方案99-100
• 6.5 7發(fā)射擊方案動態(tài)性能及其與28發(fā)方案密集度F檢驗(yàn)預(yù)測100-101
• 6.6 射擊密集度檢驗(yàn)101-103
• 6.6.1 射擊密集度檢驗(yàn)101-102
• 6.6.2 射擊密集度評定102-103
• 6.6.3 射擊密集度評定時(shí)的存?zhèn)魏蜅壵娓怕?/span>103
• 6.7 非滿管射擊密集度試驗(yàn)方法的試驗(yàn)驗(yàn)證103-104
• 6.8 小結(jié)104-105
• 7 提高艦載多管火箭射擊密集度的小起始擾動設(shè)計(jì)方法105-117
• 7.1 引言105
• 7.2 小起始擾動設(shè)計(jì)原理105-107
• 7.3 隨機(jī)組合優(yōu)化方法107
• 7.4 高密集度射序和射擊間隔優(yōu)化設(shè)計(jì)107-110
• 7.4.1 射擊時(shí)間間隔的確定107-108
• 7.4.2 提高射擊密集度的優(yōu)化模型108-109
• 7.4.3 多管火箭高精度射擊方案及試驗(yàn)驗(yàn)證109-110
• 7.5 多管火箭振動控制方法研究110-115
• 7.5.1 獨(dú)立模態(tài)空間控制設(shè)計(jì)111-114
• 7.5.2 振動控制仿真114-115
• 7.6 小結(jié)115-117
• 8 結(jié)論117-119
• 8.1 本文主要研究工作117
• 8.2 本文主要創(chuàng)新點(diǎn)117-118
• 8.3 研究展望118-119
• 致謝119-120
• 參考文獻(xiàn)120-127
• 附錄 攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果127

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓王君禮,徐明友,沈堅(jiān)平;多管火箭發(fā)射動力學(xué)普遍方程的研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào);1996年05期

2 姚建軍,徐誠,王永娟;考慮非線性的機(jī)槍系統(tǒng)發(fā)射動力學(xué)研究[J];彈道學(xué)報(bào);2001年03期

3 芮筱亭;;多體系統(tǒng)發(fā)射動力學(xué)及其應(yīng)用[J];中國工程科學(xué);2011年10期

4 金向東;;八十年代火箭發(fā)射動力學(xué)研究工作的新進(jìn)展[J];現(xiàn)代兵器;1986年07期

5 芮筱亭,陸毓琪,陸文廣,錢劍飛,王國平;自行炮發(fā)射動力學(xué)研究[J];兵工學(xué)報(bào);2000年S1期

6 芮筱亭,，

本文編號：619882