低成本单兵修正火箭弹总体设计与分析(3)
时间:2017-06-17 17:09 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
GPS弹道修正弹是利用GPS的特点研制的一种弹道修正弹药，GPS系统具有以下特点：(1)全天候；(2)全球覆盖；(3)三文定速定时高精度；(4)快速省时高效率。目前美国的GPS系统性能最优越、最完善，所以以美国为代表的西方国家的弹道修正弹主要以GPS或者GPS与MIMU/INS技术复合的形式构成。GPS弹道修正或制导是一种将GPS接收机置于弹药内部，GPS接收机给出的位置和速度参数与弹药既定飞行参数比较，不断调整飞行方向，保证弹药准确沿预定路线飞行的技术。 1.2.2弹药的弹道修正技术 弹道修正执行机构为弹药的弹道修正提供修正力，根据弹药的弹道修正要求可以划分为一文修正执行机构、二文修正执行机构。目前研究比较多的是一文弹道修正执行机构，也叫一文弹道修正阻力器。一文弹道修正阻力器主要包括:环型阻力器，应用在旋转稳定的弹丸上，靠弹丸旋转产生的离心力将阻力环展开到位；桨型阻力器，应用在尾翼稳定的非旋转或微旋转弹丸上，靠扭力簧和空气阻力的合力矩将阻力片向外展开；三片花瓣阻力器；柔性面料伞形阻力器 。 除此之外，火箭脉冲发动机也是常用的技术。火箭脉冲发动机一般用于二文(距离和方向)修正弹上。脉冲修正主要是靠改变弹丸的飞行速度、弹道倾角和偏角来实现。由于脉冲作用的时间短，因此可以近似认为弹丸的姿态是瞬时改变的。这种执行机构对于低速旋转的弹丸容易实现，而在高速旋转弹上则难度较大，但不管在那类弹上实现都需要对弹丸进行全新设计，原有弹丸难以利用。 鸭舵的技术也处于新兴状态。鸭舵的主要作用是改变弹丸的气动力（主要是升力），从而改变弹丸姿态以引起速度方向的改变，达到修正弹道的目的。此种技术原理简单，但其微型化是最大的障碍。不过从弹道修正弹的最终目的来看，这种执行机构驱动灵活，适应能力强，是未来的发展方向 。 1.3国内外单兵修正火箭弹研究概况 1.4本文的主要工作 本文综合无陀螺惯性制导加速度构型研究和脉冲发动机对火箭外弹道影响等方面的知识，对93毫米口径的某单兵火箭弹建立刚体模型，论述其工作原理，叙述设计思路和设想，并利用Matlab等软件仿真其外弹道，讨论部分扰动对修正的影响。 本文的内容主要包括以下三个方面： （1）综述国内外多种探测和修正技术，选择探测方案和修正方案。 这部分的内容首先罗列了国内外各种研究情况，选择了使用优尔加速度计和脉冲发动机作为弹道修正的方案，建立了单兵火箭弹的模型，详尽阐述了探测模块和修正模块的安装,以及工作原理。 （2）建立火箭弹外弹道模型，使用Matlab解算弹道。 首先建立外弹道模型，使用93毫米口径的某单兵火箭弹建立模型，计算在无控时的火箭外弹道及其散布。 （3）修正后的弹道模型 论述脉冲力对修正弹道的影响，仿真模拟其在脉冲力修正的作用下的散布。 2 弹道修正弹的整体设计 2.1整体设计思路 文中，单兵火箭弹的修正依靠在原有制式弹药上加装探测模块和修正模块得以实现。在瞄准阶段，激光测距仪器测出目标在三文空间中的坐标，确定弹道及落点，存入携行的火控系统，发射后，弹载探测模块即时上传空间三文坐标，速度和加速度，地面火控系统根据即时数据解算弹道并判定落点，将解算的落点和目标落点比较，得出修正量，回弹载的修正模块，修正模块启动修正功能，完成一次修正。 如装配图2.1所示，弹径93毫米，全弹长764毫米，弹重4公斤，修正弹出口初速为300m/s，弹体默认为微旋。 (责任编辑：qin) |