射程是武器系統(tǒng)的重要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標。隨著精確制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,迫擊炮彈的射擊精度大大提高,因此提高迫擊炮的射程非常重要。而火炮射程的提高,無論在進攻還是防御中,都可以對敵方的有生力量進行有力的打擊。因此,本文設(shè)計了四噴管固體火箭發(fā)動機增程迫擊炮彈并對其進行了氣動特性分析。主要研究內(nèi)容如下:首先,對四噴管火箭增程迫擊炮彈的外形、戰(zhàn)斗部、發(fā)動機系統(tǒng)以及穩(wěn)定裝置進行了總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計。其次,建立彈丸質(zhì)量變化模型、發(fā)動機推力模型和質(zhì)點彈道模型,運用ISIGHT優(yōu)化設(shè)計軟件分析了射角、發(fā)動機點火時間、發(fā)動機工作壓力和推進劑質(zhì)量對射程的影響規(guī)律,得到了發(fā)動機的最佳工作參數(shù)。然后,在上述參數(shù)的基礎(chǔ)上對發(fā)動機裝藥進行具體設(shè)計,利用UG曲面偏置功能得到燃燒面積隨已燃厚度的變化規(guī)律,進而建立火箭發(fā)動機內(nèi)彈道方程組,解算得到壓力-時間曲線,并與優(yōu)化的結(jié)果進行對比分析;在考慮推進劑材料的粘彈性情況下,利用ABAQUS有限元仿真軟件對彈丸膛內(nèi)運動過程進行了仿真模擬,得到了發(fā)射過程推進劑藥柱和其它主要零件的應(yīng)力分布,同時用添加墊圈的方法很好的解決了藥柱底部因受力不均而產(chǎn)生的應(yīng)力過大的問題。最后,應(yīng)用Fluent計算流體力學(xué)分析軟件,對比分析了在有噴流和無噴流兩種狀態(tài)下火箭增程迫擊炮彈的氣動特性,分析結(jié)果表明:噴流使阻力增大,隨著馬赫數(shù)或攻角的增加噴流對阻力的影響有減小的趨勢,噴流對升力和力矩的影響不明顯。穩(wěn)定性儲備量的計算結(jié)果顯示有噴流和無噴流的穩(wěn)定性儲備量都在12%以上,滿足穩(wěn)定性要求。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TJ31

【參考文獻】

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1 蘇虎仁;亢銀環(huán);荊海斌;任霞;趙曉紅;;火箭增程迫彈外彈道的獨特現(xiàn)象[J];科學(xué)中國人;2015年17期

2 程路遠;李志剛;熊偉;;120毫米制導(dǎo)迫擊炮彈[J];兵器知識;2012年09期

3 任志安;郝點;謝紅杰;;幾種湍流模型及其在FLUENT中的應(yīng)用[J];化工裝備技術(shù);2009年02期

4 何春霞;衛(wèi)豐;智友海;;過載條件下固體發(fā)動機藥柱結(jié)構(gòu)完整性分析[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報;2007年01期

5 張曉玲;華菊仙;;“打了就跑”的120毫米迫擊炮[J];現(xiàn)代軍事;2006年03期

6 宋德軍;;近戰(zhàn)利器現(xiàn)代迫擊炮[J];國防科技;2006年02期

7 于勝春,趙汝巖,周紅梅,郭資源;基于Pro/E特征造型技術(shù)的固體發(fā)動機裝藥燃面計算[J];固體火箭技術(shù);2005年02期

8 張洪金,叢景璞,羅樹庭;迫擊炮彈殺傷威力設(shè)計[J];彈道學(xué)報;2004年02期

9 王帥 ,劉超威;步兵武器庫的“精英”——透視迫擊炮彈發(fā)展現(xiàn)狀[J];環(huán)球軍事;2003年13期

10 郭振伏,武曉松,余陵,王棟;底排火箭復(fù)合增程彈助推火箭推進劑結(jié)構(gòu)完整性分析[J];彈道學(xué)報;2003年02期

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1 張建彬;雙基推進劑屈服準則及粘彈塑性本構(gòu)模型研究[D];南京理工大學(xué);2013年

2 李磊;基于結(jié)構(gòu)完整性分析的固體火箭發(fā)動機藥形改進與優(yōu)化設(shè)計[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 朱衛(wèi)兵;固體火箭發(fā)動機藥柱結(jié)構(gòu)完整性及可靠性分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

4 高旭東;復(fù)雜旋轉(zhuǎn)側(cè)噴流場數(shù)值模擬[D];南京理工大學(xué);2002年

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1 李祥琴;某導(dǎo)彈用單室雙推力固體發(fā)動機研究[D];華中科技大學(xué);2014年

2 趙博文;隨行裝藥內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計及數(shù)值模擬[D];南京理工大學(xué);2010年

3 朱繼鋒;超音速翼型操縱面偏轉(zhuǎn)時激波誘導(dǎo)分離的數(shù)值模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

4 侯普秀;微推偏噴管模擬實驗相似準則的研究[D];南京理工大學(xué);2002年

本文編號：2816385