【摘要】：為提升戰(zhàn)場環(huán)境下現(xiàn)有裝甲武器系統(tǒng)平臺的威力,本文探討利用平直彈道下旋轉(zhuǎn)飛行的彈丸實(shí)現(xiàn)對裝甲目標(biāo)的高效毀傷。在提出沿翼展方向扭曲的尾翼并應(yīng)用到掠飛末敏彈后,開展了尾翼的動力學(xué)特性、氣動特性數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)方法、高速旋轉(zhuǎn)尾翼彈的飛行動力學(xué)建模、穩(wěn)態(tài)掃描特性、掠飛末敏彈命中概率等內(nèi)容的研究。研究成果可為掠飛末敏彈的總體設(shè)計、氣動優(yōu)化、穩(wěn)定性分析以及末敏彈的毀傷效能分析等提供參考。以帶扭曲尾翼的彈翼組合體為研究對象,簡要介紹了其工作原理,運(yùn)用扭曲率和平均攻角來表征扭曲尾翼的結(jié)構(gòu)特征,并建立其滾轉(zhuǎn)動力學(xué)方程,獲得了結(jié)構(gòu)尺寸對轉(zhuǎn)速的影響規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了飛行速度與轉(zhuǎn)速的匹配;基于LS-DYNA對碰撞進(jìn)行數(shù)值仿真,獲得了危險點(diǎn)的應(yīng)力變化曲線;運(yùn)用微分求積法對高階氣動彈性方程離散求解,得到了尾翼尺寸對基頻的影響規(guī)律,為避免翼面由共振引起的強(qiáng)度破壞提供了依據(jù)。對掠飛末敏彈的氣動特性開展了數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)研究。數(shù)值仿真時先簡要介紹了仿真方法,針對掠飛末敏彈模型進(jìn)行求解,得到了扭曲尾翼彈丸的氣動參數(shù),并對扭曲尾翼增旋減阻的機(jī)理進(jìn)行深入分析,同時對馬格努斯效應(yīng)進(jìn)行了研究。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時研究了不同扭曲率對彈箭氣動參數(shù)的影響規(guī)律,結(jié)果和數(shù)值仿真吻合較好,研究方法及結(jié)論對掠飛末敏彈的總體優(yōu)化設(shè)計具有指導(dǎo)意義。充分考慮動不平衡、風(fēng)等影響,建立了復(fù)雜條件下的掠飛末敏彈六自由度動力學(xué)方程并求解,得到了彈道諸元隨時間的變化規(guī)律;進(jìn)一步推導(dǎo)了彈丸角運(yùn)動方程、攻角方程并進(jìn)行穩(wěn)定性分析,指出增大靜力矩、減小馬格努斯效應(yīng)、減小動不平衡度有利于彈丸的飛行穩(wěn)定;通過坐標(biāo)變換方法建立了掃描線方程并聯(lián)立飛行動力學(xué)方程求解,得到掠飛末敏彈的掃描區(qū)域,分析了初速、射角等對穩(wěn)態(tài)掃描特性的影響。充分考慮隨機(jī)因素的基礎(chǔ)上,運(yùn)用蒙特卡洛打靶法獲得了彈丸和裝甲目標(biāo)的隨機(jī)運(yùn)動參數(shù);證明捕獲依賴區(qū)定理及空間捕獲依賴區(qū)推論,建立了掠飛末敏彈對地面、空間裝甲目標(biāo)的捕獲概率模型,推導(dǎo)捕獲概率解析公式,得到了各因素對捕獲概率的影響規(guī)律;最后建立掠飛末敏彈對裝甲目標(biāo)的命中概率模型,推導(dǎo)了 EFP、掠飛末敏彈對裝甲目標(biāo)的命中概率解析公式,得到隨機(jī)運(yùn)動、結(jié)構(gòu)尺寸對掠飛末敏彈命中概率的影響規(guī)律,結(jié)果可以指導(dǎo)穩(wěn)態(tài)掃描平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計,也為進(jìn)一步考核掠飛末敏彈的效能以及戰(zhàn)技性能分析奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

論文研究可為末敏彈發(fā)展提供新理念。掠飛末敏彈是在小射角平直彈道下的穩(wěn)態(tài)掃逡逑描，其新型掃描機(jī)理不同于常規(guī)末敏彈，具有速度快、范圍大的掃描特點(diǎn)。掠飛末敏彈逡逑全彈道作用時間短，從開始探測目標(biāo)到摧毀目標(biāo)往往只幾秒鐘時間，如圖１．１所示，同逡逑時掠飛末敏彈掃描區(qū)域大，則要求掠飛末敏彈必須搭載發(fā)射頻率高的探測裝置及反應(yīng)速逡逑度快中央處理裝置。掠飛末敏彈快速低空掃描，與傳統(tǒng)末敏彈低速降落的掃描機(jī)理不同，逡逑掃描范圍更大，作用時間更短，是末敏彈進(jìn)一步發(fā)展的方向。逡逑２逡逑

高巧掠飛末敏彈動力學(xué)特性及命中概率研充逡逑ＥＦＰ長細(xì)比接近５，穿甲能力相較于普通藥型罩提升３５％；戰(zhàn)斗部的藥形罩和毫米波天逡逑線設(shè)計為一體，簡化了結(jié)構(gòu)。圖１．２為＂ＳＭＡＲＴ邋１５５＂末敏彈的母彈結(jié)構(gòu)示意圖。逡逑ｊ戰(zhàn)斗{狼汕桑懾澹蓪翹ǖ緶沸＞�！邋Ｉ道`訅操乾ｎ麼惠元釋Ｉ邋Ｉ巧速裝置雅逡逑[k瘋邋ｓｓｓｆ＇ｌ邐［邐／邋／，邐，，邋／逡逑＇}0跨平

本文編號：2700758