另外,近年来随着人们对武器所涉及的基础物理和化学的深入研究以及数值模拟技术的 高速发展,从事弹道研究的科研人员可以更加精确地描述弹道过程所包含的各种物理现象和 规律。研究人员借用建立数学模型来进行模拟仿真。但由于实验设备、研究方向等条件的不 同,各个研究机构会根据自己的特性采用不同的算法模型和研究方法,这也就导致了各种各 样的弹道仿真软件(包)的出现。大部分的仿真软件只在某些具体条件下适用,只有极少数 的软件具有较强的通用性。
杀爆弹,或称杀伤爆破弹,是一种介于杀伤弹与爆破弹之间的火箭弹类型。本次毕业设 计,借助122mm杀爆弹为研究对象,综合考虑多种空气动力学和外弹道的影响因素,编写建 立通用性较强的仿真软件,为新型火炮及弹药系统的研制提供有力的校对仿真工具。
1.2 国内外气动力及外弹道研究历程
1.2.1 外弹道研究历程
1.2.2 气动力研究历程
1.3 122mm 火箭弹基本介绍
本科毕业设计说明书 第 3 页 在第二次世界大战时,前苏联研制出的 BM-13 多管火箭炮,能够在很短时间内发射大量 火箭弹,形成强大的火力网。战后,火箭炮就得到了巨大的发展,前苏联和其他国家开发了
大量各种类型的火箭弹,口径有 110、122、130、220、227、300mm 等。其中 122mm 火箭 弹由于发射管多达 40 管,火力覆盖广,得到了很多国家的重视,成为装备国家最多、数量 最大的火箭弹类型。122mm 火箭弹作为无控火箭的主要型号,其近些年的发展方向主要集 中在优化气动外形以减少空气阻力和提高发动机的总冲,进而使射程增大,由最初的几千米 到现在的近 45 千米。同时,射程的发展也凸显出 122mm 火箭弹的弊端,如精度低、作战效 能低、野战适应性差和反应时间过长的问题。一般国外采取的方法是通过高低压发射、同时 离轨、尾翼延张、被动控制等技术来提高射击精度。但为了要使 122mm 火箭弹更加适应现 代作战环境,加装制导模块是必不可少的。今后的发展可以从提高制导修正能力、提高精 度、降低成本、扩大适战领域等方面着手。
1.4 主要研究内容
以 122mm 杀爆火箭弹为工程背景,为模拟其飞行轨迹以及描述实时运动状态,开发一 款用于计算发射起始到击中目标过程的计算程序。本文的主要内容如下:
(1) 研究背景及意义介绍。综述外弹道计算在武器发射中的重要意义,国内外外弹 道研究历程,国内外气动力研究历程,对此次研究载体,即 122mm 火箭弹的基本介绍,以 及此次课题对于学术大环境的意义。
(2) 基本参数的赋值与定义。主要对火箭弹的弹形弹体参数、发动机推力参数、发 射参数和扰动参数进行了定义和赋值,为后续的计算做下基础。
(3) 气动力计算与分析。先从理论上介绍推导了气动力各个参数的计算方法,给出 了详细的计算公式,并对公式涉及的变量进行了注释说明。再借助 Matlab 编程计算,获得 122mm 火箭弹在不同攻角、不同马赫数下的气动参数,并制成插值表,为后续的弹道计算 做准备。
(4) 外弹道计算与分析。先给出了炮兵标准气象条件,再从理论上给出了刚体六自 由度弹道的计算模型,并对计算相关量进行详细的解释说明。然后介绍编程所用的算法,所 采用的思路。最后通过 Matlab 得到 122mm 火箭弹的刚体弹道的计算结果,并对计算结果加 以分析和说明。 122mm杀爆火箭弹六自由度弹道特性计算与分析(3):http://www.chuibin.com/jixie/lunwen_206250.html

