摘要已有文献采取多种方法对弹箭控制系统做了广泛的研究，但无论采用哪种方法,这些方法都有一个共同点:在弹丸上施加力或力矩。本课题以六自由度刚体运动模型为基础，在旋转弹和尾翼弹上分别施加常值控制力和力矩，并分别改变力的大小、方向及力的作用点，利用Matlab/simulink仿真平台对弹丸的质心响应特性进行分析，并总结出一般规律：对于尾翼弹，当控制力作用于压心之前时，质心运动响应与控制力同向，当控制力作用于压心之后，质心运动响应与控制力反向；但是，对于旋转弹，当控制力作用于压心之前时，质心运动响应与控制力反向，控制力作用于压心之后，质心运动响应与控制力同向。82756

毕业论文关键词  控制力  旋转弹  尾翼弹  弹道响应

毕业设计说明书外文摘要

Title    The Analysis of the Characteristics  of the  Projectiles’ Response to Generalized Control

Abstract The existing literature records plenty of researches in the control mechanisms and the research means are perse。 But no matter what kind of means is used, there is one thing in common: apply forces or torques to a point on the projectile。 This research project is based on the 6-DOF rigid-body dynamics model and applies various magnitude of force on different point of the projectile in the process of research from different directions。 Then the Matlab/simulink is used to simulate the projectiles’ response to generalized control。 After analyzing the responses, this thesis illustrates the regulation that fin-stabilized projectiles respond in phase to control-force inputs forward of the center of pressure and respond out of phase to control-force inputs behind of the center of pressure whereas spin-stabilized projectiles respond out of phase to control-force inputs forward of the center of pressure but response in phase to control-force inputs forward of the center of pressure。

Keywords  control force  fin- and spin-stabilized projectile  swerve response

目   次

1  绪论 1

1。1 课题的背景和意义 1

1。2 国内外研究现状 2

1。3 论文的主要内容 4

2  弹丸六自由度刚体弹道模型 5

2。1 坐标系及坐标转换 5

2。2 弹丸所受的力和力矩 8

2。3六自由度刚体弹道模型 11

3  程序编制及算例 12

3。1 某30mm旋转弹无控弹道仿真模型的建立 12

3。2 某30mm旋转弹有控弹道仿真模型的建立 17

3。3 某105mm尾翼弹无控及有控弹道仿真模型的建立 19

4 仿真结果 20

4。1 某30mm旋转弹仿真结果 20

4。2 某105mm尾翼弹仿真结果 44

5 弹箭对常值控制力响应的一般规律 69

结  论 70

致  谢 71

参考文献 72

附录A 74

1  绪论

1。1 课题的背景和意义

外弹道学研究弹丸或抛射体在空中的运动规律及有关现象的学科,是弹道学的一个分支。弹箭动力学特性受多种因素的影响:枪弹、炮弹、火箭弹和航空炸弹等在空中飞行时，由于受空气阻力、地球引力和惯性力的作用，不断改变其运动速度、方向和飞行姿态。火箭弹在其发动机工作期间，还将受到推力和推力矩的作用。不同的气象条件也将对弹丸的运动产生影响。外弹道研究对于保证火炮武器总体性能、弹药打击精度、弹药终点效能等方面起着至关重要的作用。外弹道的研究内容主要包括弹丸或抛射体在飞行中的受力状况、弹丸质心运动、绕心运动的规律及其影响因素，外弹道规律的实际应用等。它涉及理论力学、空气动力学、大气物理和地球物理等基础学科领域，在武器弹药的研究、设计、试验和使用上占有重要的地位[1-3]。