射程是武器系統(tǒng)的重要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)。隨著精確制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,迫擊炮彈的射擊精度大大提高,因此提高迫擊炮的射程非常重要。而火炮射程的提高,無(wú)論在進(jìn)攻還是防御中,都可以對(duì)敵方的有生力量進(jìn)行有力的打擊。因此,本文設(shè)計(jì)了四噴管固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)增程迫擊炮彈并對(duì)其進(jìn)行了氣動(dòng)特性分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,對(duì)四噴管火箭增程迫擊炮彈的外形、戰(zhàn)斗部、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以及穩(wěn)定裝置進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)。其次,建立彈丸質(zhì)量變化模型、發(fā)動(dòng)機(jī)推力模型和質(zhì)點(diǎn)彈道模型,運(yùn)用ISIGHT優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件分析了射角、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間、發(fā)動(dòng)機(jī)工作壓力和推進(jìn)劑質(zhì)量對(duì)射程的影響規(guī)律,得到了發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作參數(shù)。然后,在上述參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥進(jìn)行具體設(shè)計(jì),利用UG曲面偏置功能得到燃燒面積隨已燃厚度的變化規(guī)律,進(jìn)而建立火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)彈道方程組,解算得到壓力-時(shí)間曲線,并與優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析;在考慮推進(jìn)劑材料的粘彈性情況下,利用ABAQUS有限元仿真軟件對(duì)彈丸膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真模擬,得到了發(fā)射過(guò)程推進(jìn)劑藥柱和其它主要零件的應(yīng)力分布,同時(shí)用添加墊圈的方法很好的解決了藥柱底部因受力不均而產(chǎn)生的應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題。最后,應(yīng)用Fluent計(jì)算流體力學(xué)分析軟件,對(duì)比分析了在有噴流和無(wú)噴流兩種狀態(tài)下火箭增程迫擊炮彈的氣動(dòng)特性,分析結(jié)果表明:噴流使阻力增大,隨著馬赫數(shù)或攻角的增加噴流對(duì)阻力的影響有減小的趨勢(shì),噴流對(duì)升力和力矩的影響不明顯。穩(wěn)定性儲(chǔ)備量的計(jì)算結(jié)果顯示有噴流和無(wú)噴流的穩(wěn)定性儲(chǔ)備量都在12%以上,滿足穩(wěn)定性要求。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TJ31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2816385