二維彈道修正彈修正機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其氣動(dòng)特性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 21:30
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中精確化彈藥的使用不僅直接關(guān)系到戰(zhàn)爭(zhēng)的勝敗,而且還可以有效降低平民的傷亡率,彈道修正彈就是其中的典型代表。而選擇低成本、高性能的修正執(zhí)行機(jī)構(gòu),是其研制過程中需要重點(diǎn)解決的技術(shù)難點(diǎn)之一。首先,本文在分析和總結(jié)國內(nèi)外彈道修正彈的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,確定二維彈道修正的方案,設(shè)計(jì)了修正機(jī)構(gòu),對(duì)主要部件的強(qiáng)度校核,應(yīng)用Pro/e軟件建立三維虛擬樣機(jī)。根據(jù)多體系統(tǒng)力學(xué)原理,建立了修正機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。結(jié)合動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS對(duì)舵機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析,并加工了實(shí)物樣機(jī)。結(jié)果表明樣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢,關(guān)鍵部件強(qiáng)度合格,為實(shí)物驗(yàn)證試驗(yàn)提供了條件。其次,根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理,應(yīng)用湍流模型理論結(jié)合計(jì)算流體分析軟件Fluent對(duì)舵片不同面積、不同安裝位置,在修正彈不同飛行狀態(tài)下的氣動(dòng)特性做了分析比較,為修正彈的進(jìn)一步優(yōu)化布局提供了參考。最后,在彈丸外彈道的理論基礎(chǔ)上,分析了修正彈外彈道飛行過程中的受力情況,建立了鴨舵式修正彈的彈道方程。結(jié)合氣動(dòng)特性結(jié)果,采用四階龍格庫塔算法計(jì)算了修正彈的外彈道參數(shù),得出不同面積的舵片在不同安裝位置下的修正能力,為下一步的控制解算,模擬飛行等提供了依據(jù)。
【文章來源】:沈陽理工大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一維彈道修正彈修正原理圖
一維彈道修正過程如圖 1.1 所示。圖 1.1 一維彈道修正彈修正原理圖1.2.2 二維彈道修正彈原理二維彈道修正是指即對(duì)彈丸橫向方向又縱向射程都進(jìn)行的修正。其修正原理是:當(dāng)彈丸出炮口后,由地面雷達(dá)或彈載定位系統(tǒng)(GPS)探測(cè)、接收彈丸的實(shí)際彈道位置信息,將此彈道與預(yù)先裝定在彈丸上的預(yù)訂彈道或者地面雷達(dá)探知的由于目標(biāo)的機(jī)動(dòng)而計(jì)算出的新的理想彈道進(jìn)行比較。由彈載計(jì)算機(jī)或者地面火控系統(tǒng)計(jì)算出彈道偏差,確定縱向或者橫向修正量,控制修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)(鴨舵或脈沖發(fā)動(dòng)機(jī))根據(jù)修正量的大小實(shí)時(shí)地動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)彈道的修正。二維彈道修正原
圖 1.2 二維彈道修正彈修正原理1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀由于智能彈藥在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中的出色表現(xiàn),美英等國加快了對(duì)彈道修正的研制彈道修正彈的研制主要分為兩個(gè)階段[8]~[11]。第一階段是研究一維彈道修正彈,即以縱向修正為主要的修正方向;第二個(gè)階段是在一維彈道修正的基礎(chǔ)上符合橫向修正,即二維彈道修正。目前一維彈道修正裝置主要采用阻尼環(huán)式結(jié)構(gòu),其典型產(chǎn)品如法國 SPACIDO(斯帕斯多),其阻尼環(huán)由三片葉片等分組成。工作原理是利用對(duì)彈道的檢測(cè)與辨識(shí),將炮彈實(shí)際彈道與理想彈道進(jìn)行比較,計(jì)算出修正量,然后利用加裝在引信中的彈道修正裝置對(duì)炮彈的彈道進(jìn)行修正。依靠 GPS 和慣性導(dǎo)航測(cè)量數(shù)據(jù)或炮口測(cè)速雷達(dá)的測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)炮彈彈道進(jìn)行解算,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候展開氣動(dòng)減速裝置,對(duì)射程進(jìn)行修正。其結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示,修正原理如圖 1.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地理信息系統(tǒng)在精導(dǎo)武器中的應(yīng)用研究[J]. 陶江,朱龍,韓洪偉,李□,劉智超. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2010(07)
[2]彈道修正彈綜述[J]. 邱榮劍,陶杰武,王明亮. 國防技術(shù)基礎(chǔ). 2009(08)
[3]火災(zāi)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀淺析[J]. 蔣玲,劉筱璐,王瑛琪. 消防科學(xué)與技術(shù). 2009(03)
[4]旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈彈道修正引信減旋裝置研究[J]. 揭濤,施坤林. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2007(05)
[5]彈道修正彈六自由度彈道仿真研究[J]. 徐勁祥. 兵工學(xué)報(bào). 2007(04)
[6]一種空氣動(dòng)力系數(shù)擬合方法[J]. 徐輝,張毅,董茜,許偉. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2007(01)
[7]二維彈道修正引信總體方案和關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 吳炎烜,范寧軍. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2006(05)
[8]美軍新型靈巧武器亞瑟王神劍[J]. 湯磊,張弓胤,劉昕,劉振祿. 飛航導(dǎo)彈. 2006(05)
[9]基于彈道參數(shù)靈敏度函數(shù)一種阻力系數(shù)辯識(shí)方法[J]. 張健,姚俊,王欣,馬彪. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2005(01)
[10]旋轉(zhuǎn)彈丸空氣動(dòng)力特性數(shù)值解法[J]. 王智杰,陳偉芳,李潔. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(04)
博士論文
[1]防空彈藥二維脈沖修正方法研究[D]. 姚文進(jìn).南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]汽車電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)研究[D]. 李紅海.重慶交通大學(xué) 2010
[2]環(huán)保水性涂料高效分散技術(shù)與裝備研究[D]. 陳品磊.江南大學(xué) 2009
[3]彈箭自由飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)辨識(shí)特征參數(shù)方法分析[D]. 魏偉.南京理工大學(xué) 2009
[4]中口徑艦炮供彈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真分析[D]. 楊紅燕.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[5]炮彈滑翔飛行的彈道特性與舵偏規(guī)律研究[D]. 丁志杰.南京理工大學(xué) 2008
[6]基于嵌入式處理器的慣導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理[D]. 苗雷.沈陽理工大學(xué) 2008
[7]一維彈道修正彈修正機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和修正規(guī)律研究[D]. 尚勇.南京理工大學(xué) 2007
[8]脈沖式彈道修正彈的修正方法研究[D]. 王濤.南京理工大學(xué) 2005
[9]簡(jiǎn)易控制彈道修正理論研究[D]. 廖選平.南京理工大學(xué) 2003
[10]基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的實(shí)時(shí)飛行仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 肖其虎.西北工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3501675
【文章來源】:沈陽理工大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一維彈道修正彈修正原理圖
一維彈道修正過程如圖 1.1 所示。圖 1.1 一維彈道修正彈修正原理圖1.2.2 二維彈道修正彈原理二維彈道修正是指即對(duì)彈丸橫向方向又縱向射程都進(jìn)行的修正。其修正原理是:當(dāng)彈丸出炮口后,由地面雷達(dá)或彈載定位系統(tǒng)(GPS)探測(cè)、接收彈丸的實(shí)際彈道位置信息,將此彈道與預(yù)先裝定在彈丸上的預(yù)訂彈道或者地面雷達(dá)探知的由于目標(biāo)的機(jī)動(dòng)而計(jì)算出的新的理想彈道進(jìn)行比較。由彈載計(jì)算機(jī)或者地面火控系統(tǒng)計(jì)算出彈道偏差,確定縱向或者橫向修正量,控制修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)(鴨舵或脈沖發(fā)動(dòng)機(jī))根據(jù)修正量的大小實(shí)時(shí)地動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)彈道的修正。二維彈道修正原
圖 1.2 二維彈道修正彈修正原理1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀由于智能彈藥在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中的出色表現(xiàn),美英等國加快了對(duì)彈道修正的研制彈道修正彈的研制主要分為兩個(gè)階段[8]~[11]。第一階段是研究一維彈道修正彈,即以縱向修正為主要的修正方向;第二個(gè)階段是在一維彈道修正的基礎(chǔ)上符合橫向修正,即二維彈道修正。目前一維彈道修正裝置主要采用阻尼環(huán)式結(jié)構(gòu),其典型產(chǎn)品如法國 SPACIDO(斯帕斯多),其阻尼環(huán)由三片葉片等分組成。工作原理是利用對(duì)彈道的檢測(cè)與辨識(shí),將炮彈實(shí)際彈道與理想彈道進(jìn)行比較,計(jì)算出修正量,然后利用加裝在引信中的彈道修正裝置對(duì)炮彈的彈道進(jìn)行修正。依靠 GPS 和慣性導(dǎo)航測(cè)量數(shù)據(jù)或炮口測(cè)速雷達(dá)的測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)炮彈彈道進(jìn)行解算,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候展開氣動(dòng)減速裝置,對(duì)射程進(jìn)行修正。其結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示,修正原理如圖 1.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地理信息系統(tǒng)在精導(dǎo)武器中的應(yīng)用研究[J]. 陶江,朱龍,韓洪偉,李□,劉智超. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2010(07)
[2]彈道修正彈綜述[J]. 邱榮劍,陶杰武,王明亮. 國防技術(shù)基礎(chǔ). 2009(08)
[3]火災(zāi)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀淺析[J]. 蔣玲,劉筱璐,王瑛琪. 消防科學(xué)與技術(shù). 2009(03)
[4]旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈彈道修正引信減旋裝置研究[J]. 揭濤,施坤林. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2007(05)
[5]彈道修正彈六自由度彈道仿真研究[J]. 徐勁祥. 兵工學(xué)報(bào). 2007(04)
[6]一種空氣動(dòng)力系數(shù)擬合方法[J]. 徐輝,張毅,董茜,許偉. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2007(01)
[7]二維彈道修正引信總體方案和關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 吳炎烜,范寧軍. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2006(05)
[8]美軍新型靈巧武器亞瑟王神劍[J]. 湯磊,張弓胤,劉昕,劉振祿. 飛航導(dǎo)彈. 2006(05)
[9]基于彈道參數(shù)靈敏度函數(shù)一種阻力系數(shù)辯識(shí)方法[J]. 張健,姚俊,王欣,馬彪. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2005(01)
[10]旋轉(zhuǎn)彈丸空氣動(dòng)力特性數(shù)值解法[J]. 王智杰,陳偉芳,李潔. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(04)
博士論文
[1]防空彈藥二維脈沖修正方法研究[D]. 姚文進(jìn).南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]汽車電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)研究[D]. 李紅海.重慶交通大學(xué) 2010
[2]環(huán)保水性涂料高效分散技術(shù)與裝備研究[D]. 陳品磊.江南大學(xué) 2009
[3]彈箭自由飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)辨識(shí)特征參數(shù)方法分析[D]. 魏偉.南京理工大學(xué) 2009
[4]中口徑艦炮供彈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真分析[D]. 楊紅燕.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[5]炮彈滑翔飛行的彈道特性與舵偏規(guī)律研究[D]. 丁志杰.南京理工大學(xué) 2008
[6]基于嵌入式處理器的慣導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理[D]. 苗雷.沈陽理工大學(xué) 2008
[7]一維彈道修正彈修正機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和修正規(guī)律研究[D]. 尚勇.南京理工大學(xué) 2007
[8]脈沖式彈道修正彈的修正方法研究[D]. 王濤.南京理工大學(xué) 2005
[9]簡(jiǎn)易控制彈道修正理論研究[D]. 廖選平.南京理工大學(xué) 2003
[10]基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的實(shí)時(shí)飛行仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 肖其虎.西北工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3501675
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