彈道仿真在高射速高炮武器系統(tǒng)效能分析中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2020-08-26 02:12
【摘要】:傳統(tǒng)高炮防空武器系統(tǒng)攔截低速飛行目標(biāo),主要歷程為估算出飛行目標(biāo)在未來某個時刻會通過某個區(qū)域,然后多門火炮調(diào)整好射擊狀態(tài),對這個區(qū)域進(jìn)行集火射擊,以期望目標(biāo)從這個區(qū)域經(jīng)過而將其摧毀。然而現(xiàn)在的來襲目標(biāo)具有體積小、速度快的特性,傳統(tǒng)高炮武器難以勝任有效攔截的重任,因此現(xiàn)在的高炮防空反導(dǎo)武器系統(tǒng)已經(jīng)朝著長連射高射速方向發(fā)展。長連射高射速火炮武器系統(tǒng)實時跟蹤目標(biāo)并進(jìn)行連續(xù)射擊可以攔截2Ma以上的高速運行目標(biāo)。因此與攔截模式相匹配的彈道設(shè)計也需跟進(jìn)。本文以中小口徑高射速高炮為例,建立了高射速高炮命中目標(biāo)的求解模型,分析了高炮武器系統(tǒng)在每一提前點的命中概率,建立并完善了彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)以及高射速高炮系統(tǒng)全航路累積命中概率模型,將彈道仿真技術(shù)與武器系統(tǒng)效能分析相結(jié)合分析了外彈道諸元、內(nèi)彈道諸元對初速散布、彈道散布的影響;通過UG4.0繪制高炮實體模型,運用ANSYS軟件分析火炮結(jié)構(gòu)振動對炮口跳角的影響;分析了轉(zhuǎn)管炮轉(zhuǎn)速、半錐角以及科氏力對炮口擾動的影響。在提高武器系統(tǒng)效能方面:本文提出了提高武器系統(tǒng)命中概率的斷面攔截和區(qū)段攔截技術(shù),并建立了斷面攔截技術(shù)求解模型;以典型的武器系統(tǒng)效能理論為基礎(chǔ),將全航路累積命中概率模型應(yīng)用于武器系統(tǒng)效能分析中,初步建立了高射速高炮武器系統(tǒng)效能評估理論。本文研究成果,對中小口徑高射速高炮武器系統(tǒng)以及彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)的效能評估和相關(guān)火控系統(tǒng)的解算決策具有重要的應(yīng)用價值和參考意義。
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TJ35
【圖文】:
邐(3.2)逡逑火力系統(tǒng)以相同的射擊諸元進(jìn)行射擊,各個彈道是不相重合的,彈道有些較高有些逡逑較低,有些偏左有些偏右,形成一束,這稱為彈道束如圖3.1所示,這種散布現(xiàn)象稱為彈逡逑道散布。逡逑:廠\逡逑0邐300。邐6000邐9000逡逑xfm逡逑圖3.1彈道束示意圖逡逑若彈道束為某平面所截,則在該平面上產(chǎn)生炸點散布現(xiàn)象。在彈道束中,設(shè)有一條逡逑彈道,它是在沒有各種散布因素的影響下獲得的,這稱為平均彈道。平均彈道與某平面逡逑的交點,稱為該平面上炸點散布的中心。逡逑建立與地球固連的以炮口中心為原點的右手直角坐標(biāo)系:7jC平軸為射擊面與炮口逡逑水平面的交線,順射向為正;鉛直軸在射擊面內(nèi)并與水平軸ox相垂直;軸垂直于射逡逑擊面,按右手法則決定其正向。稱為地面坐標(biāo)系。逡逑研究炸點散布所考慮的平面是目標(biāo)所處的水平面,即0-XZ坐標(biāo)平面。在此平面上炸逡逑點對散布中心的誤差X,,一般為橢圓散布。、為距離散布誤差,為方向散布誤差,這逡逑兩個分量是獨立的
提高武器系統(tǒng)效能的主要技術(shù)途徑有以下幾方面:逡逑(1)采用斷面欄截模式。斷面欄截模式即同一門或多門火炮朝目標(biāo)發(fā)射幾發(fā)彈丸,逡逑彈丸同時到達(dá)欄截面來命中目標(biāo)的模式。如圖3.3所示。逡逑(2)采用分區(qū)段欄截技術(shù)。逡逑(3)采用子母彈技術(shù)。逡逑(4)在有限的欄截區(qū)域里提高單位時間的射彈量可以增加射彈的命中概率。逡逑圖3.3斷面欄截技術(shù)示意圖逡逑3.2彈道仿真在武器系統(tǒng)效能分析中的應(yīng)用逡逑3.2.1武器系統(tǒng)效能分析中的彈道模型逡逑3.2.1.1外彈道模型逡逑外彈道學(xué)是研究彈丸在空中的運動以及與此運動有關(guān)諸問題的學(xué)科。彈丸在空中的逡逑運動指彈丸在重力和空氣阻力兩個力同時作用下的運動。與此運動有關(guān)的問題包括彈丸逡逑飛行穩(wěn)定性問題[79]。逡逑外彈道模型如下:逡逑采用三自由度質(zhì)心運動方程,考慮大氣氣象條件。逡逑三自由度方程的基本假設(shè)。逡逑(1)在彈丸整個運動期間,假設(shè)章動角c?邐=邋0。逡逑(2)彈丸是軸對稱體。逡逑(3)地表面為平面。逡逑(4)重力加速度的大小和方向始終垂直向下。逡逑(5)科氏加速度為0。逡逑19逡逑
為980m/s,彈形系數(shù)為1.175,其他參數(shù)不變。計算射角為0°、10°、20。、30°、逡逑40°、50'、60°、70°、80°、90°對應(yīng)的千米立勒密集度。計算結(jié)果如表3.6所示,逡逑如圖3.6所示。逡逑邐表3.6不同射角對應(yīng)的千米立{拿薌冉峁五義襄紊浣清澹蟈澹╁危ǎ恚╁危ǎ裕哄澹ǎ恚╁五義希板澹保埃擔(dān)靛澹保埃常靛義希保板澹保保埃稿澹保埃常峰義希玻板澹保保玻跺澹保埃常稿義希常板澹保玻保稿澹保埃常瑰義希矗板澹保常罰卞澹保埃矗卞義希擔(dān)板澹保叮常插澹保埃矗沖義希叮板澹保玻玻瑰澹保埃矗跺義希罰板澹保保常板澹保埃矗靛義希福板澹保埃罰稿澹保埃矗插義襄危掊危保埃叮跺五五義洗穎恚常逗屯跡常噸校、o兩诣闖觶孀派浣塹腦齟螅媯兀撼氏仍齟蠛蠹跣〉膩義锨魘。从哇E常噸校每梢鑰闖觶浣譴笥冢ǎ孕∮冢擔(dān)
本文編號:2804527
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TJ35
【圖文】:
邐(3.2)逡逑火力系統(tǒng)以相同的射擊諸元進(jìn)行射擊,各個彈道是不相重合的,彈道有些較高有些逡逑較低,有些偏左有些偏右,形成一束,這稱為彈道束如圖3.1所示,這種散布現(xiàn)象稱為彈逡逑道散布。逡逑:廠\逡逑0邐300。邐6000邐9000逡逑xfm逡逑圖3.1彈道束示意圖逡逑若彈道束為某平面所截,則在該平面上產(chǎn)生炸點散布現(xiàn)象。在彈道束中,設(shè)有一條逡逑彈道,它是在沒有各種散布因素的影響下獲得的,這稱為平均彈道。平均彈道與某平面逡逑的交點,稱為該平面上炸點散布的中心。逡逑建立與地球固連的以炮口中心為原點的右手直角坐標(biāo)系:7jC平軸為射擊面與炮口逡逑水平面的交線,順射向為正;鉛直軸在射擊面內(nèi)并與水平軸ox相垂直;軸垂直于射逡逑擊面,按右手法則決定其正向。稱為地面坐標(biāo)系。逡逑研究炸點散布所考慮的平面是目標(biāo)所處的水平面,即0-XZ坐標(biāo)平面。在此平面上炸逡逑點對散布中心的誤差X,,一般為橢圓散布。、為距離散布誤差,為方向散布誤差,這逡逑兩個分量是獨立的
提高武器系統(tǒng)效能的主要技術(shù)途徑有以下幾方面:逡逑(1)采用斷面欄截模式。斷面欄截模式即同一門或多門火炮朝目標(biāo)發(fā)射幾發(fā)彈丸,逡逑彈丸同時到達(dá)欄截面來命中目標(biāo)的模式。如圖3.3所示。逡逑(2)采用分區(qū)段欄截技術(shù)。逡逑(3)采用子母彈技術(shù)。逡逑(4)在有限的欄截區(qū)域里提高單位時間的射彈量可以增加射彈的命中概率。逡逑圖3.3斷面欄截技術(shù)示意圖逡逑3.2彈道仿真在武器系統(tǒng)效能分析中的應(yīng)用逡逑3.2.1武器系統(tǒng)效能分析中的彈道模型逡逑3.2.1.1外彈道模型逡逑外彈道學(xué)是研究彈丸在空中的運動以及與此運動有關(guān)諸問題的學(xué)科。彈丸在空中的逡逑運動指彈丸在重力和空氣阻力兩個力同時作用下的運動。與此運動有關(guān)的問題包括彈丸逡逑飛行穩(wěn)定性問題[79]。逡逑外彈道模型如下:逡逑采用三自由度質(zhì)心運動方程,考慮大氣氣象條件。逡逑三自由度方程的基本假設(shè)。逡逑(1)在彈丸整個運動期間,假設(shè)章動角c?邐=邋0。逡逑(2)彈丸是軸對稱體。逡逑(3)地表面為平面。逡逑(4)重力加速度的大小和方向始終垂直向下。逡逑(5)科氏加速度為0。逡逑19逡逑
為980m/s,彈形系數(shù)為1.175,其他參數(shù)不變。計算射角為0°、10°、20。、30°、逡逑40°、50'、60°、70°、80°、90°對應(yīng)的千米立勒密集度。計算結(jié)果如表3.6所示,逡逑如圖3.6所示。逡逑邐表3.6不同射角對應(yīng)的千米立{拿薌冉峁五義襄紊浣清澹蟈澹╁危ǎ恚╁危ǎ裕哄澹ǎ恚╁五義希板澹保埃擔(dān)靛澹保埃常靛義希保板澹保保埃稿澹保埃常峰義希玻板澹保保玻跺澹保埃常稿義希常板澹保玻保稿澹保埃常瑰義希矗板澹保常罰卞澹保埃矗卞義希擔(dān)板澹保叮常插澹保埃矗沖義希叮板澹保玻玻瑰澹保埃矗跺義希罰板澹保保常板澹保埃矗靛義希福板澹保埃罰稿澹保埃矗插義襄危掊危保埃叮跺五五義洗穎恚常逗屯跡常噸校、o兩诣闖觶孀派浣塹腦齟螅媯兀撼氏仍齟蠛蠹跣〉膩義锨魘。从哇E常噸校每梢鑰闖觶浣譴笥冢ǎ孕∮冢擔(dān)
本文編號:2804527
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