本文關(guān)鍵詞：艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)相關(guān)問題研究

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【摘要】：多管火箭作為壓制性武器,具有射速快、火力猛、威力大、射程遠、機動性好并且容易在短時間內(nèi)大范圍面積上形成強大火力等優(yōu)點,得到了世界各軍事強國高度重視和大力發(fā)展。同時,多管火箭射擊密集度差和試驗耗彈量大兩大普遍問題,分別導(dǎo)致了多管火箭毀傷效能顯著減低和試驗成本大幅提高,長期制約著多管火箭發(fā)展,成為世界各軍事強國為提高多管火箭毀傷效能和減少試驗成本而競相攻關(guān)解決的重大難題。作為國家重大項目研究成果的重要組成部分,本文應(yīng)用發(fā)射動力學(xué)和多體系統(tǒng)傳遞矩陣法國際最新研究成果,從理論、計算、試驗三方面系統(tǒng)深入研究了艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)相關(guān)理論與技術(shù),并用于我國艦載多管火箭提高射擊密集度和減少試驗用彈量的重大工程實踐,取得如下創(chuàng)新成果:(1)應(yīng)用多體系統(tǒng)傳遞矩陣法,建立了艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)模型、總傳遞方程自動推導(dǎo)方法、特征方程,實現(xiàn)了艦載多管火箭多剛?cè)狍w系統(tǒng)固有振動特性和發(fā)射動力學(xué)快速計算。(2)建立了艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)數(shù)值仿真系統(tǒng),開發(fā)了艦載多管火箭動力學(xué)可視化仿真軟件,艦載多管火箭固有振動特性和發(fā)射動力學(xué)計算結(jié)果分別得到了模態(tài)試驗和射擊試驗的驗證。(3)建立了減少艦載多管火箭試驗用彈量的非滿管射擊試驗方法、用7管裝填連射替代28管齊射的艦載多火箭密集度試驗方案。實彈射擊對比試驗結(jié)果表明,艦載多管火箭非滿管射擊試驗方法使密集度試驗用彈量和試驗費用比常規(guī)試驗方法減少了 75%,經(jīng)濟效益顯著。(4)基于小起始擾動設(shè)計思想,建立了艦載多管火箭的射序和射擊間隔優(yōu)化方法、振動控制方法、高精度射序和射擊間隔設(shè)計方案,實彈射擊試驗結(jié)果表明,艦載多管火箭高精度設(shè)計方案大幅度提高了某艦載多管火箭射擊密集度,軍事效益顯著。
【關(guān)鍵詞】：艦載多管火箭 多體系統(tǒng)傳遞矩陣法 發(fā)射動力學(xué) 射擊密集度 非滿管射擊 設(shè)計方法 試驗方法
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U674.703.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 1 緒論14-23
• 1.1 研究背景和選題意義14-16
• 1.2 發(fā)射動力學(xué)研究狀況16-18
• 1.3 多體系統(tǒng)傳遞矩陣法研究狀況18-22
• 1.4 本文研究內(nèi)容22-23
• 2 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)模型23-48
• 2.1 引言23-24
• 2.2 艦艇海上運動分析24-27
• 2.2.1 艦艇運動簡述24
• 2.2.2 艦艇與海浪運動關(guān)系分析24-27
• 2.3 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)模型27-29
• 2.4 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)模型拓撲圖29-31
• 2.5 坐標系及坐標轉(zhuǎn)換31-34
• 2.5.1 坐標系31
• 2.5.2 坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系31-34
• 2.6 艦載多管火箭炮受力分析34-41
• 2.6.1 定向管受力34-37
• 2.6.2 燃氣射流沖擊力37-39
• 2.6.3 由艦艇搖擺引起的牽連作用力39-41
• 2.7 火箭彈受力分析41-47
• 2.7.1 重力41
• 2.7.2 火箭彈發(fā)動機推力及推力矩41-43
• 2.7.3 定心部與定向管的接觸力43-44
• 2.7.4 導(dǎo)槽與定向鈕的接觸力44-46
• 2.7.5 火箭彈飛行過程受力46-47
• 2.8 小結(jié)47-48
• 3 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)方程48-63
• 3.1 引言48
• 3.2 艦載多管火箭元件的狀態(tài)矢量、傳遞方程、傳遞矩陣48-52
• 3.2.1 空間彈性鉸的傳遞方程和傳遞矩陣48-49
• 3.2.2 空間縱向振動集中質(zhì)量的傳遞傳遞方程和傳遞矩陣49
• 3.2.3 空間振動剛體的傳遞方程和傳遞矩陣49-51
• 3.2.4 空間振動梁的傳遞方程和傳遞矩陣51-52
• 3.3 艦載多管火箭總傳遞方程52-56
• 3.4 艦載多管火箭體動力學(xué)方程56-59
• 3.4.1 與并聯(lián)彈簧阻尼器聯(lián)接的空間振動質(zhì)點的參數(shù)矩陣57
• 3.4.2 空間振動剛體的參數(shù)矩陣57-58
• 3.4.3 考慮橫向、線密度為m縱向和扭轉(zhuǎn)振動的梁的參數(shù)矩陣58-59
• 3.5 火箭彈發(fā)射動力學(xué)方程59-61
• 3.6 火箭彈飛行動力學(xué)方程61-62
• 3.7 小結(jié)62-63
• 4 艦載多管火箭振動特性仿真及試驗驗證63-73
• 4.1 引言63
• 4.2 艦載多管火箭特征方程63-64
• 4.3 艦載多管火箭振動模態(tài)試驗64-70
• 4.3.1 測點布置65-66
• 4.3.2 激勵方法66
• 4.3.3 響應(yīng)的測量66
• 4.3.4 頻率響應(yīng)函數(shù)的測量66-67
• 4.3.5 試驗參數(shù)67-68
• 4.3.6 模態(tài)參數(shù)識別68-69
• 4.3.7 模態(tài)試驗結(jié)果69-70
• 4.4 艦載多管火箭振動特性仿真與試驗結(jié)果對比70-71
• 4.5 艦載多管火箭增廣特征矢量正交性71-72
• 4.6 小結(jié)72-73
• 5 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)仿真及試驗驗證73-94
• 5.1 引言73
• 5.2 艦載多管火箭動力響應(yīng)方程73-74
• 5.3 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)仿真系統(tǒng)及其可視化方法74-80
• 5.3.1 艦載多管火箭發(fā)射動力學(xué)仿真系統(tǒng)75-77
• 5.3.2 艦載多管火箭動力學(xué)仿真可視化方法77-80
• 5.4 艦載多管火箭動力學(xué)數(shù)值仿真80-92
• 5.4.1 艦載多管火箭動力響應(yīng)仿真80-87
• 5.4.2 火箭彈起始擾動仿真87-90
• 5.4.3 火箭彈飛行動力學(xué)仿真90-92
• 5.5 艦載多管火箭動力學(xué)仿真的試驗驗證92-93
• 5.5.1 火箭彈出炮口彈道參數(shù)仿真及試驗驗證92
• 5.5.2 火箭彈主動段末彈道參數(shù)仿真及試驗驗證92-93
• 5.5.3 艦載多管火箭射擊密集度仿真及試驗驗證93
• 5.6 小結(jié)93-94
• 6 減少艦載多管火箭試驗用彈量的非滿管射擊試驗方法94-105
• 6.1 引言94
• 6.2 多管火箭非滿管射擊密集度試驗基本理論94-96
• 6.3 替代滿管齊射的7發(fā)射擊方案隨機整數(shù)規(guī)劃模型96-99
• 6.4 用7發(fā)射擊替代28發(fā)齊射密集度試驗方案99-100
• 6.5 7發(fā)射擊方案動態(tài)性能及其與28發(fā)方案密集度F檢驗預(yù)測100-101
• 6.6 射擊密集度檢驗101-103
• 6.6.1 射擊密集度檢驗101-102
• 6.6.2 射擊密集度評定102-103
• 6.6.3 射擊密集度評定時的存?zhèn)魏蜅壵娓怕?/span>103
• 6.7 非滿管射擊密集度試驗方法的試驗驗證103-104
• 6.8 小結(jié)104-105
• 7 提高艦載多管火箭射擊密集度的小起始擾動設(shè)計方法105-117
• 7.1 引言105
• 7.2 小起始擾動設(shè)計原理105-107
• 7.3 隨機組合優(yōu)化方法107
• 7.4 高密集度射序和射擊間隔優(yōu)化設(shè)計107-110
• 7.4.1 射擊時間間隔的確定107-108
• 7.4.2 提高射擊密集度的優(yōu)化模型108-109
• 7.4.3 多管火箭高精度射擊方案及試驗驗證109-110
• 7.5 多管火箭振動控制方法研究110-115
• 7.5.1 獨立模態(tài)空間控制設(shè)計111-114
• 7.5.2 振動控制仿真114-115
• 7.6 小結(jié)115-117
• 8 結(jié)論117-119
• 8.1 本文主要研究工作117
• 8.2 本文主要創(chuàng)新點117-118
• 8.3 研究展望118-119
• 致謝119-120
• 參考文獻120-127
• 附錄 攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果127

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓王君禮,徐明友,沈堅平;多管火箭發(fā)射動力學(xué)普遍方程的研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報;1996年05期

2 姚建軍,徐誠,王永娟;考慮非線性的機槍系統(tǒng)發(fā)射動力學(xué)研究[J];彈道學(xué)報;2001年03期

3 芮筱亭;;多體系統(tǒng)發(fā)射動力學(xué)及其應(yīng)用[J];中國工程科學(xué);2011年10期

4 金向東;;八十年代火箭發(fā)射動力學(xué)研究工作的新進展[J];現(xiàn)代兵器;1986年07期

5 芮筱亭,陸毓琪,陸文廣,錢劍飛,王國平;自行炮發(fā)射動力學(xué)研究[J];兵工學(xué)報;2000年S1期

6 芮筱亭,，

本文編號：619882