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1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是高精尖端科技的較量。不僅在士兵的個(gè)人戰(zhàn)斗能力上有較高的要求,其配備的武器裝備也要做到“招招致敵”。這就需要整體提升彈藥的各項(xiàng)能力,不僅能夠做到對(duì)敵方的精確打擊和遠(yuǎn)程火力壓制,還要做到針對(duì)目標(biāo)高效毀傷并且信息鉗制。隨著研究的不斷深入,單純的鴨舵控制和脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)控制已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足彈藥對(duì)精度、可靠性等的要求。因此,提出一種全新的控制方式迫在眉睫。
頭部偏轉(zhuǎn)修正技術(shù)是一種全新的控制方式。通過(guò)彈頭部偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生彈體局部變形從而改
2、變?nèi)珡椀臍鈩?dòng)力和力矩,導(dǎo)致彈丸在飛行過(guò)程中的其他氣動(dòng)參數(shù)隨之而改變,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)彈體運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的調(diào)整。近年來(lái),頭部偏轉(zhuǎn)修正技術(shù)得到了廣泛的研究。這一控制方式具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、彈箭的氣動(dòng)外形較簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)更加緊湊;
2、彈箭的控制部分在質(zhì)心的前面,因此機(jī)動(dòng)性強(qiáng);
3、能夠提高彈箭的控制效率,增大控制面積,增大了機(jī)動(dòng)能力;
4、該技術(shù)是在常規(guī)彈箭上基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,因此成本較低,非常適合重點(diǎn)發(fā)展研
3、究。
結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況,頭部偏轉(zhuǎn)修正彈也因此成為研究的熱點(diǎn)。本文以某單兵火箭彈為模型,首先對(duì)頭部偏轉(zhuǎn)彈提出了一種新的控制機(jī)構(gòu),并著重介紹了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器。分析了壓電材料的物理特性以及壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、基本特性以及執(zhí)行原理。并利用網(wǎng)格劃分軟件GAMBIT對(duì)火箭彈模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在此基礎(chǔ)上通過(guò)流體力學(xué)軟件FLUENT對(duì)網(wǎng)格模型進(jìn)行數(shù)值模擬。得出在不同的飛行情況下,即在0°、2°、4°、6°和8°來(lái)流攻角情況下,頭部偏轉(zhuǎn)角為
4、0°、2°、4°、6°和8°時(shí),飛行速度分別為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7Ma時(shí)的氣動(dòng)特性,以及火箭彈阻力系數(shù)、升力系數(shù)、俯仰力矩系數(shù)以及升阻比等重要參數(shù)的變化規(guī)律。
其次,根據(jù)外彈道理論,介紹了火箭彈飛行時(shí)所需要的坐標(biāo)系以及坐標(biāo)系之間的相互關(guān)系。再根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)理論和經(jīng)典力學(xué)理論,將火箭彈在飛行過(guò)程中所受力、力矩及其投影用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述出來(lái)。同時(shí)運(yùn)用空間剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)原理,分析了火箭彈的空間運(yùn)動(dòng)過(guò)程。在此基礎(chǔ)上建立起火箭
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