但绕质心的转动和质心运动是会互相产生影响的。当推力沿弹轴,而弹轴与质心速度方向保持一致时,可将弹丸看作一个质点,不考虑绕质心的转动,空气动力中只有与速度方向相反的阻力。然而,实际上弹丸飞行时弹轴并不能始终保持与速度方向一致,二者之间的夹角称为攻角。由于攻角的出现,增大了阻力,并且产生了升力、侧力以及对质心的空气动力矩,它们不仅改变了质心速度的大小和方向,而且引起弹丸绕质心的转动,改变了弹轴的方位,引起攻角变化,从而又使空气动力、推力和空气动力矩的大小及方向变化,从而又使质心运动和绕质心的转动发生变化。如此反复交错使质心运动与绕质心的转动一直互相影响。文献综述
为方便研究,针对六自由度弹丸,通常建立六个坐标系:地面坐标系O1XYZ、基准坐标系OXNYNZN、速度坐标系OX2Y2Z2、弹轴坐标系Oξηζ、弹体坐标系OX1Y1Z1和第二弹轴坐标系Oξη2ζ2。其中O1是弹丸的质心位置。
2。1 坐标系建立
为描述弹丸的外弹道运动特性,在本论文中将会建立如下的坐标系:地面坐标系O1XYZ、基准坐标系OXNYNZN 、速度坐标系OX2Y2Z2 、弹轴坐标系Oξηζ、弹体坐标系OX1Y1Z1和第二弹轴坐标系Oξη2ζ2。其中O1是弹丸的质心位置。
2。1。1 地面坐标系(E)
地面坐标系可用(E)表示,枪口断面中心是坐标系原点,沿水平指向射击方向是O1X轴的方向,Y轴指向铅直向上,射击面就是O1XY铅直面,O1Z轴按照右手法则确定。弹丸质心的空间坐标可用此坐标系来确定。
2。1。2 基准坐标系(N)
基准坐标系可用(N)表示,它可以看作是地面坐标系平移至弹丸质心O,并且此坐标系随质心一起平动。此坐标系用于确定弹轴和速度的空间方位。
2。1。3 速度坐标系(V)
速度坐标系(V)可以看作是由基准坐标系(N)经两次旋转而成。第一次O1XN轴先绕O1ZN轴转动θa,O1YN轴转到O1Y1,第二次再绕O1Y1 转动ψ2。
如下图:来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
图2。1 基准坐标系(N)和速度坐标系(V)的关系
可知转换矩阵为:
(2。1)
2。1。4 弹轴坐标系(A)
此坐标系可用(A)表示,弹轴坐标系(A)在空间上可以看作是由基准坐标系(N)旋转两次而获得。先由O1XN轴先绕O1ZN轴转动,O1YN轴转到O1η,再绕O1η转动获得