气动参数非线性对大口径远程炮弹弹道特性的影响分析
关键词 大口径远程炮弹 优尔自由度方程 气动参数非线性 稳定性
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The analysis of the effect about nonlinear aerodynamic parameters to large-caliber long-range artillery ballistic characteristics.
Abstract
Research on this subject for the study is large-caliber long-range artillery,it describes the role of the aerodynamic on the artillery , analysis the aerodynamic parameters of nonlinear term and establish flight dynamics model.Numerical analysis the affect of nonlinear aerodynamic parameters to ballistic characteristics (range, cornering, etc).It provides a reference for the development of large-caliber long-range artillery.Through the establishment of six degrees of freedom equations for large-caliber long-range artillery and using a computer to write trajectory calculation program to solve it.Consider the effect of different parameters on the aerodynamic characteristics of ballistic and the different effects on different initial velocity and different angles.The article also derived the gyroscopic stability and dynamic stability from theoretically and mathematically calculated the impact from static torque of three key.This paper shows that when the overall design of large-caliber long-range artillery, ballistic computing, fault analysis must fully consider the actual impact of aerodynamic parameters of nonlinear brought.
Keywords Large-caliber and long-range artillery Six degrees of freedom equation
Nonlinear aerodynamic parameters Stability
目 次
1 绪论 1
1.1 本文研究的背景和意义 1
1.2 弹丸非线性运动理论分析及研究现状 1
1.3 稳定性概念及判据 2
1.4 本文的研究目的及主要内容 3
1.5 本章小结 4
2 与本课题相关的弹丸飞行力学 5
2.1 大气特性简介 5
2.2 作用在弹丸上的空气动力和力矩 6
2.3 微分方程的求解 9
2.4 优尔自由度方程 9
2.5 本章小结 15
3 弹丸非线性理论 16
3.1 弹箭非线性运动的特点 16
3.2 定性分析 16
3.3 本章小结 20
4 数值分析 21
4.1 基准弹道计算与分析 21
4.2 考虑非线性项的弹道计算与分析 26
4.3 本章小结 29
结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 本文研究的背景和意义
随着科技的不断发展，远程大口径火炮的性能在不断提高。为了增加大口径火炮的射程和精度，长期以来国内外对这方面有过大量的理论研究和试验。弹丸的非线性运动理论研究是从上世纪五十年代中期开始的，弹丸非线性运动理论的出现并非理论上的兴趣，而是实际的需要。而在以往分析弹丸运动时，不管在什么情况下，都是应用线性理论，它曾成功预示了弹丸的运动，促进了弹丸设计的发展。但随着弹形的改变和探空火箭、再入式飞行器的出现，弹箭的运动出现了一些奇怪的现象，而这些现象用弹丸的线性运动理论又无法解释，从而出现了弹丸的非线性运动理论。