旋轉炮彈計轉數定距引信彈道和試驗環(huán)境研究.pdf

1、為了給某中大口徑坦克炮前向增強型旋轉穩(wěn)定殺爆彈定距空炸彈底引信設計提供參考，利用空氣動力學理論研究了該坦克炮彈丸外彈道自轉角速度衰減規(guī)律;利用流體力學軟件Fluent仿真研究了馬赫數、轉速和攻角對彈丸極阻尼力矩系數的影響，將極阻尼力矩系數進行非線性擬合，代入外彈道轉速微分方程組進行解算，得到轉速變化規(guī)律，將其結果與理論計算結果對比并通過靶場試驗驗證;利用傳熱學理論中的非穩(wěn)態(tài)導熱計算方法及熱-結構耦合分析方法研究了膛內高溫高壓燃氣對彈底引

2、信底部零件的影響;利用彈性力學理論分析了錘擊試驗機錘擊過程沖擊特性，利用ANSYS/LS-DYNA軟件模擬了不同質量的測試產品在不同齒數錘擊狀態(tài)下所受的沖擊過載。
　　通過建立彈丸外彈道自轉角速度衰減規(guī)律數學模型，用MATLAB編制計算彈丸外彈道轉速衰減規(guī)律的通用程序，得到了所研究坦克炮旋轉彈丸外彈道自轉角速度衰減規(guī)律。理論分析和4種經驗公式得到的數值基本一致，說明結果可信，可用于引信分析和設計。
　　根據Fluent仿真分

3、析結果可知，當彈丸速度大于1.5 Ma時，彈丸速度和攻角越大，極阻尼力矩系數越小，彈丸轉速越高，極阻尼力矩系數越大。攻角是導致彈丸極阻尼力矩系數變化的主要原因之一。在分析彈丸外彈道時不能忽略彈帶膛線溝槽的影響。根據仿真得出的極阻尼力矩系數計算了外彈道諸元，并與轉速衰減規(guī)律數學模型、傳統(tǒng)模型的計算結果及靶場試驗數據進行對比，轉速衰減規(guī)律數學模型更精確。
　　根據非穩(wěn)態(tài)導熱計算方法及熱-結構耦合分析方法分析結果可知，火炮發(fā)射時，彈底引

4、信表面溫度遠未達到材料的熔點，并且熱擾動在引信體內部的傳播很淺，對引信體的強度幾乎沒有影響，而引信體內部的溫度則維持在常溫狀態(tài)。
　　根據理論分析結果及ANSYS/LS-DYNA仿真分析結果可知，對于同一測試產品，錘擊試驗機工作齒數越大，測試產品所受的沖擊加速度越大，沖擊脈寬越窄;在相同工作齒數條件下，測試產品及輔助工具總質量越小，擊錘擊打鐵砧時的速度越大，測試產品所受的沖擊加速度峰值越大;23齒范圍內，測試產品質量不大于421