气动参数非线性对大口径远程炮弹弹道特性的影响分析

摘要本课题研究以某大口径远程炮弹为研究对象，阐述作用在其上的空气动力，分析气动参数的非线性项，建立飞行动力学模型，数值计算分析气动参数非线性对其弹道特性（射程、侧偏等）的影响，为大口径远程炮弹的研制提供参考。通过建立大口径远程炮弹的优尔自由度方程并用计算机编弹道计算程序，考虑不同气动参数对弹道特性的影响，并研究在不同初速及不同射角时产生的影响。本论文还从理论上推导了陀螺稳定性及动态稳定性的判定，从数学上计算静力矩三次项造成的影响，并验证了基准弹道的稳定性情况。本论文表明在大口径远程火炮总体设计、弹道计算、故障分析时应充分考虑气动参数非线性带来的实际影响。27098
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。气动参数非线性对大口径远程炮弹弹道特性的影响分析:http://www.youerw.com/wuli/lunwen_21488.html