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滑翔增程火箭弹气动特性与发射动力学研究

专 业: 火炮自动武器与弹药工程
关键词: 计算流体力学 气动力特性 Navier-Stockes方程 发射动力学
分类号: TJ760.1  TJ415.9
形 态: 共 86 页 约 56,330 个字 约 2.694 M内容
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内容摘要


滑翔增程火箭弹是目前很多国家竞相研究的热点之一。

气动特性作为其研究过程中的主要组成部分,它是进行弹道计算、载荷计算和控制参数选择、发动机推力选择、材料选择的原始依据。

因此,对弹箭的气动特性进行研究对滑翔增程火箭弹设计是至关重要的。

同时,滑翔增程弹道是中段控制弹道,为提高武器系统精度且降低对控制系统的要求,启控前的弹道应当有精确的基准弹道,因此,需要考虑火箭弹炮口下沉等问题。

本文以计算流体力学为主要理论依据,对滑翔增程火箭弹系统及气动布局进行了分析;并对计算流体力学理论及技术进行了具体的阐述;建立了多片尾翼外流场的有限元模型;采用QI雷诺应力湍流模型,结合时间推进求解雷诺平均守恒形式的Navier-Stockes方程,通过并行计算,对4片和6片直尾翼及卷弧翼外流场进行了数值模拟。

随后对滑翔增程火箭弹的舵机结构参数进行了工程计算,并对其进行了相应的外流场数值分析。

最后,研究了炮口下沉的机理及影响,并对其进行了动力学仿真分析,得到了在不同射角情况下,火箭弹的俯仰、偏航、弹道倾角及弹道偏角的变化规律,对提高弹箭武器的射击精度具有一定的参考价值..……

全文目录


1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究概况
1.3 选题的科学依据及意义
1.4 本文的主要研究工作
2 滑翔增程火箭弹系统及气动布局
2.1 滑翔增程火箭弹系统组成
2.2 滑翔增程火箭弹系统的作用原理
2.3 滑翔增程火箭弹气动布局及特性
2.3.1 滑翔增程火箭弹气动布局
2.3.2 滑翔增程火箭弹的气动特性
3 计算流体力学理论与技术
3.1 流体与流动的基本特性
3.2 计算流体动力学控制方程
3.2.1 质量守恒方程
3.2.2 动量守恒方程
3.2.3 能量守恒方程
3.2.4 组分质量守恒方程
3.2.5 控制方程的通用形式
3.3 湍流的数值模拟方法
3.4 网格生成技术
3.4.1 Delaunay 三角化方法
3.4.2 推进阵面法
3.4.3 非结构网格生成技术的比较
3.5 弹箭复杂外形的网格划分技术
4 火箭弹尾翼气动特性数值分析
4.1 对研究对象的基本分析
4.1.1 气动外形和结构形式
4.1.2 作用在弹体上的气动力
4.2 气动特性计算的数值方法
4.2.1 外流场有限元模型的网格生成
4.2.2 外流场有限元模型的边界条件
4.3 直尾翼气动特性数值仿真计算结果
4.4 卷弧翼气动特性分析
4.4.1 卷弧翼气动特性工程分析
4.4.2 卷弧翼气动特性数值仿真计算结果
4.5 卷弧翼数值计算结果和风洞数据的对比
4.6 直尾翼与卷弧翼气动特性比较分析
5 滑翔增程火箭弹气动特性数值分析
5.1 滑翔增程弹总体思路
5.2 滑翔增程弹的弹道原理
5.3 滑翔增程火箭弹气动布局的主要要求
5.4 滑翔增程弹舵机结构及气动特性工程计算
5.5 气动特性计算的数值方法
5.5.1 外流场有限元模型的网格生成
5.5.2 外流场有限元模型的边界条件
5.6 舵机气动特性的数值仿真计算结果
6 火箭弹炮口下沉的动力学仿真分析
6.1 火箭弹炮口下沉的机理及影响
6.2 机械系统分析软件——ADAMS
6.2.1 ADAMS 软件简介以及在工程中的应用
6.2.2 ADMAS 建模与计算方法
6.3 火箭弹炮口下沉仿真分析的前处理
6.3.1 动力学模型的建立
6.3.2 作用在火箭弹和定向管上的力
6.4 ADAMS 中的传感器应用
6.5 仿真分析的描述控制程序
6.6 炮口下沉仿真分析的结果
6.7 算例
7 结束语
7.1 论文的主要工作及创新点
7.2 对下一步工作的展望
参考文献

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  20. 亚跨音速栅格翼气动特性研究,80页,TJ760.12 TJ765.2
中图分类: > TJ760.1 > 工业技术 > 武器工业 > 火箭、导弹 > 导弹 > 一般性问题
其他分类: > TJ415.9 > 工业技术 > 武器工业 > 弹药、引信、火工品 > 弹药 > 火箭弹(无控火箭弹)

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