旋轉(zhuǎn)炮彈計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)定距引信彈道和試驗(yàn)環(huán)境研究.pdf

1、為了給某中大口徑坦克炮前向增強(qiáng)型旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定殺爆彈定距空炸彈底引信設(shè)計(jì)提供參考，利用空氣動(dòng)力學(xué)理論研究了該坦克炮彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律;利用流體力學(xué)軟件Fluent仿真研究了馬赫數(shù)、轉(zhuǎn)速和攻角對(duì)彈丸極阻尼力矩系數(shù)的影響，將極阻尼力矩系數(shù)進(jìn)行非線性擬合，代入外彈道轉(zhuǎn)速微分方程組進(jìn)行解算，得到轉(zhuǎn)速變化規(guī)律，將其結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比并通過靶場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證;利用傳熱學(xué)理論中的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算方法及熱-結(jié)構(gòu)耦合分析方法研究了膛內(nèi)高溫高壓燃?xì)鈱?duì)彈底引

2、信底部零件的影響;利用彈性力學(xué)理論分析了錘擊試驗(yàn)機(jī)錘擊過程沖擊特性，利用ANSYS/LS-DYNA軟件模擬了不同質(zhì)量的測(cè)試產(chǎn)品在不同齒數(shù)錘擊狀態(tài)下所受的沖擊過載。
　　通過建立彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律數(shù)學(xué)模型，用MATLAB編制計(jì)算彈丸外彈道轉(zhuǎn)速衰減規(guī)律的通用程序，得到了所研究坦克炮旋轉(zhuǎn)彈丸外彈道自轉(zhuǎn)角速度衰減規(guī)律。理論分析和4種經(jīng)驗(yàn)公式得到的數(shù)值基本一致，說明結(jié)果可信，可用于引信分析和設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)Fluent仿真分

3、析結(jié)果可知，當(dāng)彈丸速度大于1.5 Ma時(shí)，彈丸速度和攻角越大，極阻尼力矩系數(shù)越小，彈丸轉(zhuǎn)速越高，極阻尼力矩系數(shù)越大。攻角是導(dǎo)致彈丸極阻尼力矩系數(shù)變化的主要原因之一。在分析彈丸外彈道時(shí)不能忽略彈帶膛線溝槽的影響。根據(jù)仿真得出的極阻尼力矩系數(shù)計(jì)算了外彈道諸元，并與轉(zhuǎn)速衰減規(guī)律數(shù)學(xué)模型、傳統(tǒng)模型的計(jì)算結(jié)果及靶場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，轉(zhuǎn)速衰減規(guī)律數(shù)學(xué)模型更精確。
　　根據(jù)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算方法及熱-結(jié)構(gòu)耦合分析方法分析結(jié)果可知，火炮發(fā)射時(shí)，彈底引

4、信表面溫度遠(yuǎn)未達(dá)到材料的熔點(diǎn)，并且熱擾動(dòng)在引信體內(nèi)部的傳播很淺，對(duì)引信體的強(qiáng)度幾乎沒有影響，而引信體內(nèi)部的溫度則維持在常溫狀態(tài)。
　　根據(jù)理論分析結(jié)果及ANSYS/LS-DYNA仿真分析結(jié)果可知，對(duì)于同一測(cè)試產(chǎn)品，錘擊試驗(yàn)機(jī)工作齒數(shù)越大，測(cè)試產(chǎn)品所受的沖擊加速度越大，沖擊脈寬越窄;在相同工作齒數(shù)條件下，測(cè)試產(chǎn)品及輔助工具總質(zhì)量越小，擊錘擊打鐵砧時(shí)的速度越大，測(cè)試產(chǎn)品所受的沖擊加速度峰值越大;23齒范圍內(nèi)，測(cè)試產(chǎn)品質(zhì)量不大于421