脉冲横流对末修弹道的影响分析研究(6)
时间:2017-05-01 17:41 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
末段修正弹的整个飞行过程，从发射开始直至落地根据是否受到脉冲横流作用将飞行过程分为两个阶段。所以在建立弹道模型时，需要分别考虑无控弹道模型和受到脉冲横流作用下的弹道模型。 3 脉冲横流作用对末修弹道特性的影响 为了研究脉冲横流作用下的末段弹道特性，必须对分析无脉冲作用的弹丸，在理想状态以及加入脉冲横流之后的弹道特性，然后两者进行对比，就能够更清晰的分析出脉冲横流对末段弹道特性的影响。 3.1 无脉冲作用下的末修弹道特性 根据前面给出的无控弹道模型，编制弹道仿真计算程序, 在给定的初始条件计算其无控弹道,初始条件：弹体质量m =40kg；初速v =650m/s，经过计算得到末段修正弹的飞行轨迹、速度曲线和攻角曲线。 图3.1 弹丸的弹道曲线 图3.2 弹丸的速度变化曲线 图3.3 弹丸末段的攻角变化曲线 由图3.1可知，无控弹丸飞行最大射高的4228m，射程为12479m，在（12479,0）处弹丸落地,。由图3.2可知，无控弹丸的速度在弹丸上升段是减小的，到达最高点时速度减为最小，之后随着弹丸的高度的下降而开始增加直至弹丸落地，弹丸整个飞行时间为57.25s。由图3.3可知，在飞行弹道的末段，无控弹丸的攻角随时间呈波动变化，最大的攻角为0.0013°，最小的攻角为-0.0002°，最大的攻角波动值为0.0015°，最小的波动值为0.0010°，所以可以认为攻角在末段的整个飞行过程中近似不变。 3.2 脉冲横流作用对末修弹道特性的影响 为了实现弹道修正弹飞行弹道的快速修正，常采用脉冲横流进行弹道修正，利用脉冲发动机产生有限次数的脉冲力来改变速度矢量的方向，使修正弹击中预定的目标。然而，脉冲修正作用在改变弹道的同时也会影响弹的飞行稳定。脉冲发动机的作用力和力矩对修正弹姿态的影响要比空气动力大得多，其对修正弹飞行稳定的影响，也是要研究的内容。 本节采用某脉冲末段修正弹的设计数据，利用基于脉冲控制力控制的弹道模型，编制弹道仿真程序，在给定的初始条件下，通过弹道仿真来分析脉冲横流作用对弹道特性的影响。 3.2.1 脉冲横流作用下，末修弹的弹道特性分析 为了检验脉冲发动机工作后对末段修正弹道的弹道特性的影响，利用已建立的脉冲修正的力学模型，引用式（2.3）对应的弹道模型，利用MATLAB作了下面仿真: 仿真的初始条件:弹丸初速 ，初始射角 ，当在弹丸在下降段运动至1000m高度时在弹丸上施加脉冲修正力，修正力的方向始终垂直于末段修正弹的弹轴，单脉冲提供的修正力大小为 ，单脉冲持续时间 ，相邻脉冲间的时间间隔 ，脉冲发动机的工作级数K= 8级，为了进一步比较脉冲横流作用在弹丸不同位置时对弹道特性的影响，令脉冲横流作用在弹丸的三个位置，位置1：质心前310mm；位置2：质心前150mm；位置3：质心处，脉冲横流作用后对末修弹道特性的影响如下各图所示: 1） 脉冲横流作用对末段弹道的影响 (责任编辑：qin) |