37mm榴弹底排增程技术研究

发布时间：2022-11-03 23:30

　　小口径火炮具有初速高、反应迅速、抗干扰能力强以及射速快等特点,能高效地完成军事要地防空、近中程反导防空、装甲车辆防空和舰艇防御等任务,在面对新一代高空高速飞行器时,小口径火炮显得有些乏力,为了适应现代化防空作战的需要,必须对小口径火炮进行结构优化,增加其射程。在各种火炮增程技术中,底排增程技术以其增程率高、不降低威力和射弹散布小等优点被广泛使用,将其应用于37mm榴弹是一种较为理想的选择。本文采用静力学分析法、内外弹道建模、底部流场仿真以及外弹道仿真等研究方法,对带底排装置的37mm榴弹的内外弹道特性和底部流场特性进行了深入研究,主要研究内容如下:（1）分析了底排减阻增程的原理,阐述了底排减阻的表示方法。根据设计要求,确定了37mm底排榴弹的总体设计方案,包括底排装置的结构设计、底排药剂的选择和点火具的选择;对底排装置在膛内的受力情况及发射安全性进行了研究,要求底排装置在发射过程中满足强度要求,确保弹丸发射时的安全性。（2）建立了37mm底排榴弹的内外弹道模型。根据底排药剂的物理化学特性,运用公式推导等方法建立了37mm底排榴弹内弹道方程组;通过分析37mm底排榴弹在空中飞行时所受的各... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 37mm榴弹国内外研究现状
    1.3 底排减阻增程技术的国内外发展现状
    1.4 本文主要研究内容
2 37mm底排榴弹总体方案设计与分析
    2.1 底排减阻的原理和表示方法
        2.1.1 底排减阻增程原理
        2.1.2 底排减阻的表示方法
    2.2 总体方案设计
        2.2.1 底排装置结构设计
        2.2.2 底排药剂的选择
        2.2.3 点火具的设计
    2.3 底排装置膛内所受载荷和安全性分析
        2.3.1 底排装置所受载荷
        2.3.2 螺纹强度校核
        2.3.3 底排药柱强度分析
        2.3.4 底排装置底部强度分析
    2.4 本章小结
3 37mm底排榴弹内外弹道模型的建立
    3.1 底排装置内弹道模型的建立
        3.1.1 底排药剂燃速
        3.1.2 药柱的燃烧面积与燃气所占体积
        3.1.3 燃气的秒质量流率与排气参量
        3.1.4 底排装置内压力
        3.1.5 底排装置内弹道模型
    3.2 37mm底排榴弹外弹道模型的建立
        3.2.1 外弹道模型的介绍
        3.2.2 坐标系及坐标转换
        3.2.3 作用在弹丸上的力和力矩
        3.2.4 弹丸运动方程的一般形式
        3.2.5 修正质点弹道方程
    3.3 本章小结
4 37mm底排榴弹底部流场数值模拟
    4.1 Fluent软件简介
    4.2 数值计算控制方程
    4.3 计算区域建模与网格划分
    4.4 底部流场情况及数值模拟结果分析
        4.4.1 有排气和无排气时37mm底排榴弹的底部流场情况
        4.4.2 来流马赫数对37mm底排榴弹的影响
    4.5 本章小结
5 37mm底排榴弹外弹道仿真与增程特性分析
    5.1 MATLAB软件简介
    5.2 外弹道仿真计算程序的编写
        5.2.1 外弹道仿真计算程序的实现
        5.2.2 外弹道仿真计算程序的验证
    5.3 37mm 底排榴弹外弹道仿真计算与结果分析
    5.4 37mm底排榴弹增程特性分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3700826