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一维弹道修正弹气动分析及射程修正能力研究

作　者: 吴建萍
导　师: 魏志芳
学　校: 中北大学
专　业: 弹箭飞行与控制工程
关键词: 一维弹道修正弹 气动力特性 阻力环 射程修正能力
分类号: TJ012.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


精确打击弹药在现代战争中具有举足轻重、不可替代的地位，已经成为现代武器装备发展的主流。弹道修正弹作为精确打击弹药的一种，其价格低廉，命中精度高，在提高现有武器系统作战效能方面有着显著地优势，在未来必将成为武器弹药系统的主要发展趋势。本论文首先利用工程计算和数值模拟两种方法分别对弹丸的气动力特性进行计算，并通过典型算例，对两种方法所得的计算结果与文献的实验结果进行比较分析，验证了文中数值模拟计算模型的可行性。其次，本文以安装有阻力环的一维弹道修正弹为研究对象，以研究其气动特性规律为核心，从阻力环的安装位置着手，通过CFD软件对其绕流流场进行数值模拟仿真，并着重分析零攻角时一维弹道修正弹的气动特性，揭示其运动规律。最后，针对一维弹道修正弹的特点，建立一维弹道修正弹的外弹道模型，编写质心外弹道程序，对阻力环在不同安装位置、不同打开时刻和不同射角下的射程修正能力进行了仿真分析。提出了对阻力环展开时刻的计算方法，并通过实验的方法来验证该算法的可行性。这些都对一维弹道修正弹的研制提供了设计和理论依据。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
  1.2 弹道修正弹的概念研究  10-11
  1.3 弹道修正弹的研究现状及发展趋势  11-14
  1.4 本文的主要工作及结构安排  14-15
2 弹箭空气动力学基本理论  15-27
  2.1 空气阻力  15-18
    2.1.1 空气阻力的组成部分  15-17
    2.1.2 三种阻力形成的原因  17-18
  2.2 膨胀波  18-23
    2.2.1 微扰动的传播  18-20
    2.2.2 膨胀波的形成及特点  20-22
    2.2.3 微弱压缩波  22-23
  2.3 激波  23-27
    2.3.1 激波的形成  23-24
    2.3.2 激波的特性  24-25
    2.3.3 激波的分类  25-27
3 气动力特性计算及结果验证  27-51
  3.1 物理模型  27
  3.2 气动力特性的工程计算  27-40
    3.2.1 工程计算模型  27-36
    3.2.2 工程计算及结果  36-40
  3.3 气动力特性的数值模拟  40-48
    3.3.1 CFD 软件—FLUENT 简介  40-41
    3.3.2 基本控制方程  41-44
    3.3.2 湍流模型的选择  44-45
    3.3.4 边界条件的建立  45-46
    3.3.5 FLUENT 求解器的设置  46-47
    3.3.6 计算模型  47-48
  3.4 结果分析及验证  48-51
4 一维弹道修正弹的气动特性分析  51-62
  4.1 一维弹道修正弹与普通炮弹三维绕流流场数值模拟及分析  51-60
    4.1.1 一维弹道修正弹物理模型  51-52
    4.1.2 普通炮弹 M0 三维流场数值模拟  52-54
    4.1.3 修正弹 M1 三维流场数值模拟  54-55
    4.1.4 修正弹 M2 三维流场数值模拟  55-57
    4.1.5 修正弹 M3 三维流场数值模拟  57-59
    4.1.6 普通炮弹和三种修正弹气动特性分析比较  59-60
  4.2 阻力环展开前后对阻力系数的影响分析  60-62
5 射程修正量计算与分析  62-76
  5.1 外弹道模型  62-64
  5.2 外弹道计算软件的设计  64-68
    5.2.1 外弹道解算方法  64-65
    5.2.2 外弹道计算  65-68
  5.3 射程修正能力分析  68-72
    5.3.1 射程修正量计算  68
    5.3.2 阻力环在不同安装位置的射程修正能力分析  68-70
    5.3.3 阻力环在不同打开时刻的射程修正能力分析  70-71
    5.3.4 不同射角下的射程修正能力分析  71-72
  5.4 阻力环展开时刻的计算  72-76
6 结束语  76-78
  6.1 结论  76
  6.2 有待进一步研究的问题  76-78
参考文献  78-80
攻读硕士学位期间发表的论文  80-81
致谢  81

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中图分类: > 工业技术 > 武器工业 > 一般性问题 > 理论与试验 > 枪炮弹道学 > 外弹道学
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