發(fā)布時間：2022-01-25 18:36

　　懸浮彈是一種以子母彈結(jié)構(gòu)形式的新式"被動式"防空彈藥。以母彈為載體,懸浮子彈填裝在母彈中,在預(yù)定的時間、地點開倉拋撒懸浮子彈群。為了建立立體式防御屏障,采用空中懸浮裝置實現(xiàn)子彈系統(tǒng)的短暫懸浮,使整個子彈群形成彈幕屏障。本文通過建立一種小型化的、輕量化的、無動力源的、展開呈準剛性狀態(tài)的折疊傘式懸浮裝置,進行相應(yīng)的展開及其運動的動力學(xué)特性研究,主要工作內(nèi)容如下:針對懸浮子彈在被拋撒之后,具有較高的牽連轉(zhuǎn)速,柔性傘是無法在復(fù)雜的高轉(zhuǎn)速環(huán)境中起懸浮作用的,設(shè)計一種張開呈剛性狀態(tài)的傘式懸浮裝置。初步制定了幾種傘式懸浮裝置參考方案。利用反推法,先假定三種準剛性傘型,建立三種準剛性傘流場的CFD仿真數(shù)值模型,對三種傘型進行對比,分析其懸浮能力,通過比較反過來再優(yōu)化傘式懸浮裝置的初步方案。最終確定了傘式懸浮裝置的結(jié)構(gòu)組成,包括傘衣、管套式伸展臂、展開機構(gòu)、限位裝置等。再通過Fluent流體仿真軟件,對展開后的傘式懸浮裝置,建立不同來流速度、攻角下的CFD數(shù)值仿真,分析其氣動力特性,再結(jié)合懸浮子彈下落過程的動力學(xué)方程,得到了傘式懸浮裝置的懸浮能力與速度v、攻角δ、影響因子a有關(guān),并建立了力學(xué)模型。利用A... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 懸浮裝置的研究現(xiàn)狀
    1.3 傘式懸浮裝置的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 伸展臂結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 傘式模型的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 傘—彈運動學(xué)的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 傘—彈系統(tǒng)空氣動力學(xué)的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究思路、方法及主要內(nèi)容
2 傘式懸浮裝置的總體結(jié)構(gòu)與懸浮能力分析
    2.1 懸浮彈工作原理及傘式懸浮裝置
    2.2 傘式懸浮裝置模型主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化
        2.2.1 假定傘形
        2.2.2 懸浮裝置的空間限制
        2.2.3 傘衣支撐結(jié)構(gòu)類型的選擇
        2.2.4 管套式結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化
        2.2.5 伸展臂的支撐裝置
        2.2.6 傘式懸浮裝置的主體結(jié)構(gòu)
    2.3 傘式懸浮裝置其他結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 限位裝置的工作原理及結(jié)構(gòu)
        2.3.2 解鎖裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.3.3 緊鎖裝置的方案
    2.4 傘式懸浮裝置的懸浮能力
        2.4.1 CFD流場模型簡化
        2.4.2 完全展開后傘式懸浮裝置的流場仿真
        2.4.3 傘式懸浮裝置懸浮能力的理論
    2.5 本章總結(jié)
3 懸浮子彈系統(tǒng)的力學(xué)理論模型
    3.1 傘式懸浮裝置流場的氣動力模型
        3.1.1 基本控制方程
        3.1.2 邊界條件
        3.1.3 方程的離散和求解
    3.2 離心力下懸浮裝置的展開理論分析
    3.3 傘式懸浮裝置展開時的碰撞模型
    3.4 傘式懸浮裝置展開列位后的運動力學(xué)模型
        3.4.1 戰(zhàn)斗部-準剛性傘的坐標系及轉(zhuǎn)換關(guān)系
        3.4.2 戰(zhàn)斗部-準剛性傘受力分析
        3.4.3 戰(zhàn)斗部-準剛性傘運動方程
    3.5 本章小結(jié)
4 傘式懸浮裝置展開過程研究
    4.1 展開過程中的接觸碰撞仿真及碰撞過程的應(yīng)力分析
        4.1.1 軸向動槽座與上槽座的接觸碰撞
        4.1.2 不同材料下徑向伸縮管展開的接觸碰撞
    4.2 限位裝置作用過程仿真
    4.3 各級管套的展開運動分析
        4.3.1 徑向伸展臂運動過程
        4.3.2 徑向伸展臂運動仿真
        4.3.3 不同初始轉(zhuǎn)速情況下的各級管套展開運動分析
    4.4 本章總結(jié)
5 基于戰(zhàn)斗部-準剛性傘的運動仿真
    5.1 仿真模型建立與分析
        5.1.1 懸浮子彈系統(tǒng)模型的建立
        5.1.2 相關(guān)參數(shù)的設(shè)定
        5.1.3 施加載荷
        5.1.4 仿真結(jié)果
    5.2 偏差因素下的懸浮子彈飛行軌跡
        5.2.1 延遲開傘時間的影響
        5.2.2 拋撒彈道傾角的影響
        5.2.3 戰(zhàn)斗部質(zhì)量的影響
        5.2.4 傘式懸浮裝置阻力系數(shù)的影響
    5.3 準剛性傘在下落時幾個馬赫數(shù)處的流場特征
    5.4 本章總結(jié)
6 結(jié)束語
    6.1 所做工作總結(jié)
    6.2 有待進一步解決的問題
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]懸浮彈旋翼結(jié)構(gòu)參數(shù)對其氣動力的影響分析[J]. 蘇京昭,錢建平,黃維平,李定鵬,郭淳.  兵工自動化. 2015(06)
[2]旋轉(zhuǎn)降落傘系統(tǒng)角運動及穩(wěn)定性分析[J]. 馬曉冬,郭銳,劉榮忠,呂勝濤.  彈道學(xué)報. 2015(02)
[3]基于Adams的傘彈系統(tǒng)降落過程動力學(xué)仿真[J]. 張俊,曹俊,陳敏.  電子機械工程. 2015(01)
[4]基于Adams的傘-彈系統(tǒng)動態(tài)特性仿真[J]. 王瑞,曹詠弘.  計算機仿真. 2014(09)
[5]環(huán)形降落傘阻力系數(shù)及流場分析[J]. 陳明長,唐海鋒,李濤,馬文勇.  南陽理工學(xué)院學(xué)報. 2014(03)
[6]多管噴氣旋轉(zhuǎn)裝置氣動分析和試驗研究[J]. 季溢棟,錢建平,居仙春,雷偉.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2014(04)
[7]渦輪驅(qū)動懸浮裝置動力特性分析和試驗[J]. 胡西博,錢建平,季溢棟,雷偉.  四川兵工學(xué)報. 2013(03)
[8]十字傘傘群的多節(jié)點靜力學(xué)模型和氣動力特性計算[J]. 韓雅慧,楊春信,徐曉東.  航空動力學(xué)報. 2012(04)
[9]錐形降落傘開傘過程流動結(jié)構(gòu)相互作用的數(shù)值模擬[J]. 吳卓,曹義華,宋乾福.  航空動力學(xué)報. 2009(07)
[10]傘彈系統(tǒng)九自由度動力學(xué)模型[J]. 唐乾剛,張青斌,張曉今,楊濤,寇保華.  兵工學(xué)報. 2007(04)

博士論文
[1]柔性織物折疊建模技術(shù)及展開過程數(shù)值仿真研究[D]. 程涵.南京航空航天大學(xué) 2013

碩士論文
[1]懸浮子彈旋翼氣動特性及結(jié)構(gòu)特性研究[D]. 蘇京昭.南京理工大學(xué) 2015
[2]懸浮子彈氣動裝置結(jié)構(gòu)及驅(qū)動特性研究[D]. 李定鵬.南京理工大學(xué) 2015
[3]懸浮子彈藥彈道解算模型及彈道方案研究[D]. 雷偉.南京理工大學(xué) 2014
[4]炮射布陣式懸浮彈幕特性及其協(xié)同反導(dǎo)效能研究[D]. 居仙春.南京理工大學(xué) 2014
[5]懸浮子彈藥滯空懸浮裝置研制與試驗[D]. 季溢棟.南京理工大學(xué) 2014
[6]平面柔性可展結(jié)構(gòu)設(shè)計及展開研究[D]. 謝雅琪.浙江大學(xué) 2013
[7]懸浮子彈藥懸停技術(shù)研究[D]. 胡西博.南京理工大學(xué) 2013
[8]碰撞動力學(xué)的剛?cè)崮Ｐ捅容^研究[D]. 栗鵬.青島理工大學(xué) 2012
[9]降落傘開傘過程的流固耦合技術(shù)研究[D]. 郁洪軒.南京航空航天大學(xué) 2010
[10]降落傘氣動變形分析[D]. 張曉木.浙江大學(xué) 2010



本文編號：3609025