滑翔增程火箭弹的仿真研究

发布时间：2020-04-30 11:56

【摘要】：现代战争中,射程是火箭最重要的一个性能指标之一,本文所研究的内容是怎样提高火箭的射程。文中比较了其他增程的技术途径,选用滑翔增程的方案研究增加武器射程的弹道理论,分析了各种仿真技术对鸭式翼气动力布局的仿真效果,选用fluent气动力仿真软件进行仿真计算,仿真的结果表明滑翔增程的方案使得火箭的射程大大增加了,验证了这种增程方式的可行性。本文首先总结了世界各个国家对增程火箭弹的研究和发展趋势,其次,根据空气动力学原理,文中对增程火箭弹的外形进行了分析选用,包括弹翼外形的分析和布局类型的选择,尾翼的外形设计,布局的类型,滑翔增程方案对弹身结构的需求。通过fluent仿真,进行各种参数的计算,表明此设计的外形气动性良好。再次介绍了火箭控制系统的设计需要考虑的各个问题,包括控制系统的静稳定性,操作性和控制特征点的选择等,对扰动运动方程组,传递函数进行了分析。然后分析火箭在飞行过程中的受力情况,各个方程组的建立,包括运动学方程组、动力学方程组、质量变化方程、几何关系方程、控制方程。通过几组方程和前面计算的各种系数,进行编程计算弹道。仿真计算显示,增程效果明显,证明此方案可行。最后文中提出了滑翔增程弹道分段控制的方案,并对原型弹的滑翔弹道进行了分析,分段最优控制滑翔增程方案,在大幅度减少弹载自控系统的计算量的同时,能达到接近于原型弹最优弹道98%的次优弹道,次优弹道和最优弹道相差很小,分段最优控制方案的提出为滑翔增程火箭弹在工程上的应用提供了可行性,为增程火箭弹的研究和发展提供了参考价值。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ415

【参考文献】

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本文编号：2645739