3.2   喷管设计 13

3.2.1  喷管型面设计 13

3.2.2  喷管参数计算 15

4  单孔管装药内弹道特性计算与分析 16

4.1  零维内弹道微分方程 16

4.2  零维内弹道计算与分析 17

4.3  单孔管装要装药内弹道特性分析 19

5  火箭弹质心运动方程组及火箭弹外弹道计算与分析 21

5.1  质心运动的基本假设 21

5.2  重力、推力及其加速度 21

5.3  火箭弹质心运动方程组 23

5.4  火箭弹弹道主动段近似解法 24

5.4.1  质心运动方程组 24

5.4.2  方程组的近似积分 25

5.5  火箭弹被动段近似解法 27

5.5.1  虚速法 27

5.5.2.  、 、 和 的近似计算 27

5.6  本课题外弹道模拟试验结果 28

结  论 32

致  谢 33

参考文献 34

 1  绪论

精确打击是各类武器发展的重要方向，在现代战争中高射炮主要用于攻击飞机、直升机和飞行器等空中目标。高射炮有的弹丸配用触发引信，靠直接命中毁伤目标；大、中口径高射炮的弹丸配用近炸引信，靠弹丸破片毁伤目标[1.2]。由于高射炮其射程和命中率取决于发射弹药，如果在原有弹药的基础上增加火箭发动机，通过发动机点火工作对弹丸进行增速，并通过延时点火完成多枚炮弹同时间、同空域爆炸，可达到对飞行装置的攻击效果最大化[1]，可大大提高高射炮的射程和命中概率。

本课题，在现有的76mm高射炮弹参数条件下，对其结构进行重新设计，增加火箭发动机部分，通过对固体火箭发动机结构、装药、内弹道进行理论分析和设计，并进行炮弹拦截弹道的计算、分析和仿真模拟，完成了炮射火箭发动机的设计要求。

1.1  固体火箭发动机总体设计概述

1.1.1  高射炮、火箭弹的发展趋势

1.1.2  火箭弹的基本组成及特点

火箭弹是有战斗部、火箭发动机及稳定装置三大件组成。由于本课题研究的是炮射火箭发动机，是将火箭发动机部分安装到榴弹弹丸和发射药之间，对炮弹进行二次点火，所以对火箭弹战斗部和稳定装置，不做过多阐述与研究。

火箭发动机是使火箭弹能够飞行的推进动力装置，目前主要采用固体火箭发动机。固体火箭发动机由连接底、燃烧室、固体推进剂装药、装药支撑装置、喷管及点火具组成。在发射火箭弹时，发火控制系统发出点火信号后，点燃主装药。主装药燃烧产生高温、高压气体流经拉瓦尔喷管时，燃气的温度、压强及密度下降，流速增大，在喷管出口界面形成高速气流向后喷出，从而产生推力推动火箭弹向前运动[1]。

76毫米炮射火箭发动机是高射炮与改装弹药相互结合、相互补充的武器系统。其主要特点是极大的增强了高射炮的远射性，提高了火箭弹所不能达到的密集度指标，加强了炮弹对空中目标的毁伤程度。