头部偏转修正弹技术研究

发布时间：2020-04-17 07:30

【摘要】：现代战争是高精尖端科技的较量。不仅在士兵的个人战斗能力上有较高的要求，其配备的武器装备也要做到“招招致敌”。这就需要整体提升弹药的各项能力，不仅能够做到对敌方的精确打击和远程火力压制，还要做到针对目标高效毁伤并且信息钳制。随着研究的不断深入，单纯的鸭舵控制和脉冲发动机控制已经不能够满足弹药对精度、可靠性等的要求。因此，提出一种全新的控制方式迫在眉睫。头部偏转修正技术是一种全新的控制方式。通过弹头部偏转而产生弹体局部变形从而改变全弹的气动力和力矩，，导致弹丸在飞行过程中的其他气动参数随之而改变，进而实现对弹体运动轨迹和运动姿态的调整。近年来，头部偏转修正技术得到了广泛的研究。这一控制方式具有以下优点： 1、弹箭的气动外形较简单，结构更加紧凑； 2、弹箭的控制部分在质心的前面，因此机动性强； 3、能够提高弹箭的控制效率，增大控制面积，增大了机动能力； 4、该技术是在常规弹箭上基础上进行优化，因此成本较低，非常适合重点发展研究。结合我国的实际情况，头部偏转修正弹也因此成为研究的热点。本文以某单兵火箭弹为模型，首先对头部偏转弹提出了一种新的控制机构，并着重介绍了压电陶瓷驱动器。分析了压电材料的物理特性以及压电陶瓷驱动器的结构、基本特性以及执行原理。并利用网格划分软件GAMBIT对火箭弹模型进行网格划分。在此基础上通过流体力学软件FLUENT对网格模型进行数值模拟。得出在不同的飞行情况下，即在0°、2°、4°、6°和8°来流攻角情况下，头部偏转角为0°、2°、4°、6°和8°时，飞行速度分别为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7Ma时的气动特性，以及火箭弹阻力系数、升力系数、俯仰力矩系数以及升阻比等重要参数的变化规律。其次，根据外弹道理论，介绍了火箭弹飞行时所需要的坐标系以及坐标系之间的相互关系。再根据空气动力学理论和经典力学理论，将火箭弹在飞行过程中所受力、力矩及其投影用数学语言描述出来。同时运用空间刚体运动学原理，分析了火箭弹的空间运动过程。在此基础上建立起火箭弹的六自由度刚体弹道模型。最后，利用Matlab仿真软件对弹道进行解算。模拟不同飞行条件下火箭弹的飞行弹道，并将这些轨迹相对比，最终找出火箭弹的运动规律。这些研究能够对头部偏转修正弹的研制和工程应用提供理论依据和技术支持。相信在未来的武器发展过程中，头部偏转修正弹一定会是浓墨重彩的一笔。
【图文】：

火箭弹,药性,误差,外界

图 1 . 1 “ 老四0 ” 火箭弹 8 9 式 8 0 mm 火箭弹图 1 . 3 PF 8 9 式 8 0 mm 火进环； 2 —药型罩； 3 — 上药柱；4 — 下药柱； 5— 弹药性能的众多因素中，新结构的产生与应用出现制造误差、装配误差等一些外界干扰的时而导致状态改变。这时候常规结构是没有办法

火箭弹,弹种,单兵,战场

中北大学学位论文特种目标进行毁伤和破坏的 7 0 式 62 m m 单兵反坦克火箭，到能够配备多种弹种的 P F8 9 式 8 0m m 单兵反坦克火箭弹；单兵火箭弹的迅猛发展使其真正成为战场上能够快速并且有针对性的与敌方进行有效对抗的重要武器 [ 3] 。图 1 . 1 “ 老四0 ” 火箭弹
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ71

【参考文献】