对于一维弹道修正引信的阻力器, 采用的主要结构形式有: 环型阻力器、浆型阻力器、三片花瓣式阻力器、柔性面料伞形阻力器等。环型阻力器是弹道修正弹最早采用的修正执行机构, 主要应用在旋转稳定的弹丸上。其工作原理是靠弹丸旋转产生的离心力, 在要求时刻使阻力环展开到位, 这样弹丸前锥部的径向面积增大从而增加弹丸的空气阻力, 来达到对射程进行修正, 提高射击精度的目的。国外早期的研究主要集中在美国,结构形式主要采用D型环阻力器和虹膜型阻力器。

    桨型阻力器主要应用在尾翼稳定的非旋转或微旋转弹丸上, 靠扭力簧和空气阻力的合力矩使阻力片绕销轴向外展开, 并运动到位, 增大弹丸前部的阻力面积, 其结构示意图如图3所示。美国陆军研究实验室将其应用于81mm迫击炮上, 实验表明: 阻力片展开前的弹道特性与制式弹药基本一致, 阻力片展开后的阻力系数显著增大, 在升弧段(约15s)展开阻力片时, 在约5km的射程, 其对射程的修正量可达850m。

三片花瓣式阻力器由法国研制成功, 并应用于SAMPRASS和SPACIDO型155mm榴弹上。德国研制的一维弹道修正引信, 采用了柔性面料刚性支撑的伞状阻力器, 分别基于GPS、炮口测速雷达进行弹道辨识。

1.3  国内外弹道修正弹的研究现状

1.4  本文的研究目的、方法和主要研究内容

本文的研究目的在于设计一个一维修正机构,该机构属于独立机构,可安装与弹丸不同位置处,如头部、中部、尾部等,具有良好的气动外形和阻尼系数。根据系统要求,该修正机构要保证一定的强度,各个阻尼叶片的张开要保证同步性,机构简洁,同时考虑与控制系统的接口设计。

本文的主要研究内容包括:

第一章为引言部分,主要阐述了本文的主要研究背景,一维弹道修正弹的概念,国内外弹道修正弹的研究现状,最后概括总结了本文的研究目的、方法和主要研究内容。

第二章为一维弹道修正弹修正机构的设计与分析。在这一章阐述了修正机构的修正原理、修正机构的结构设计要求,并用制图软件画出阻力机构的结构。

第三章为一维弹道修正弹阻尼片的强度校核。这一章第一部分为阻尼片的强度分析,包括翼片张开到位瞬间的转动角速度、翼片张开到位时所受的冲击载荷,得出阻尼片强度校核公式。第二部分是采用Ansys软件对阻尼片根部的强度进行仿真校核。

第四章为一维弹道修正弹的修正能力仿真分析。这一章针对某型号的一维弹道修正弹可能的模式进行了受力分析,列出了质心运动方程组;并不对详细的修正理论进行论述,主要从阻力片打开时刻等方面对一维弹道修正弹的弹道进行仿真,以期对阻力修正机构的修正能力进行评估。

 2  一维弹道修正弹修正机构的设计与分析

一维弹道修正火箭弹是根据一维弹道修正弹的修正原理进行设计的,再根据阻力修正机构的结构设计要求设计出阻力修正机构,最后设计出一维弹道修正火箭弹的总体结构,并对其进行分析。

2.1  修正机构的修正原理

一维弹道修正弹的修正机构一般采用增阻型的阻力器进行修正。其原理为在特定的时刻张开阻力片来增大空气对弹丸的阻力,从而达到修正目的。

整个阻力装置连同引信体安装在弹丸的前端。阻尼片对称分布,闭合时紧贴引信外表面。作用时阻尼片向后张开并锁定在垂直于弹轴的平面内,使得弹丸与空气的接触面积显著增加。空气阻力的表达式如下图所示:

                                                 (2.1)

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