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大口径有控枪弹总体技术研究

作　者: 袁钰
导　师: 吴志林
学　校: 南京理工大学
专　业: 武器系统与运用工程
关键词: 有控枪弹设计方案仿真气动特性分析
分类号: TJ411
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

针对传统枪弹在远距离命中率较低的问题,研究工作在总结分析近30年国内外有控枪弹的发展基础上,设计探索了一种尾翼式大口径有控枪弹。根据有控枪弹的基本设计要求,确定了有控枪弹的工作原理并提出了其总体设计方案。方案中该有控枪弹是一种尾翼稳定滑膛式发射弹药,弹体采用三段式螺纹连接结构,同时针对枪弹的特殊性,提出了一种新型的超口径可折叠式尾翼并完成其发射强度校核。通过研究有控枪弹对执行装置的特殊要求,设计了一种微型电磁继电器式舵机,分析了舵机的修正效果并完成了其强度的校核。在内弹道仿真计算中,因弹体特殊的外形,着重研究了受限的装药条件对有控枪弹初速的影响。在弹体外部流场气动仿真中,建立了有控枪弹的气动模型,利用工程计算软件Missile Datcom和数值计算软件FLUENT分别对该模型在0.5Ma-2.5Ma的范围内进行气动仿真计算,得到了该有控枪弹阻力系数、升力系数和俯仰力矩系数随舵翼偏转角度和飞行速度的变动规律。研究结果表明有控枪弹总体方案具有可行性,其气动模型具有良好的飞行特性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-16
  1.1 研究目的及意义  7-8
  1.2 有控枪弹的应用前景  8
  1.3 国内外研究现状  8-15
  1.4 论文主要研究内容  15-16
2 有控枪弹结构设计  16-25
  2.1 有控枪弹设计要求  16
  2.2 有控枪弹工作原理  16-18
  2.3 有控枪弹结构数据确定  18-25
    2.3.1 弹体装配方式  18-19
    2.3.2 弹体全长  19
    2.3.3 弹体头部  19-20
    2.3.4 弹体圆柱部  20
    2.3.5 弹体尾部  20-21
    2.3.6 弹体强度校核  21-25
3 舵翼修正机构设计与分析  25-43
  3.1 弹体姿态控制方式  25-26
  3.2 舵机类型确定  26
  3.3 舵翼设计  26-27
  3.4 电磁舵机工作原理  27-29
  3.5 舵翼传动轴强度校核  29-32
    3.5.1 传动轴弯矩校核  29-30
    3.5.2 传动轴扭矩校核  30-32
  3.6 电磁舵机修正效果分析  32-34
  3.7 折叠尾翼结构及附件设计  34-40
    3.7.1 折叠尾翼机构设计  34-36
    3.7.2 折叠尾翼工作原理  36-38
    3.7.3 弹托设计  38-39
    3.7.4 弹壳  39-40
  3.8 弹丸结构特征量  40-43
4 有控枪弹初速分析计算  43-47
  4.1 内弹道基本方程  43-44
  4.2 内弹道方程初始参数  44
  4.3 有控枪弹初速计算结果  44-47
5 有控枪弹气动特性分析  47-61
  5.1 计算方法介绍  47
  5.2 基本控制方程  47-49
  5.3 有控枪弹气动模型建立  49
    5.3.1 气动模型参数  49
    5.3.2 飞行条件设定  49
  5.4 弹丸飞行受力分析  49-50
  5.5 有控枪弹气动特性分析计算  50-53
    5.5.1 基于Datcom分析计算  51
    5.5.2 基于FLUENT分析计算  51-53
  5.6 各气动特性变化规律分析  53-60
    5.6.1 阻力系数  53-55
    5.6.2 升力系数  55-56
    5.6.3 俯仰力矩系数  56-57
    5.6.4 静稳定  57-59
    5.6.5 动稳定  59-60
  5.7 气动结果分析  60-61
6 结束语  61-63
  6.1 结论  61-62
  6.2 展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录  67

大口径有控枪弹总体技术研究

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