頭部偏轉(zhuǎn)修正彈技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭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，不僅能夠做到對敵方的精確打擊和遠(yuǎn)程火力壓制，還要做到針對目標(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)動機(jī)控制已經(jīng)不能夠滿足彈藥對精度、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)珡椀臍鈩恿土?，?dǎo)致彈丸在飛行過程中的其他氣動參數(shù)隨之而改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對彈體運(yùn)動軌跡和運(yùn)動姿態(tài)的調(diào)整。近年來，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、彈箭的氣動外形較簡單，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)動器。分析了壓電材料的物理特性以及壓電陶瓷驅(qū)動器的結(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對火箭彈模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在此基礎(chǔ)上通過流體力學(xué)軟件FLUENT對網(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)空氣動力學(xué)理論和經(jīng)典力學(xué)理論，將火箭彈在飛行過程中所受力、力矩及其投影用數(shù)學(xué)語言描述出來。同時(shí)運(yùn)用空間剛體運(yùn)動學(xué)原理，分析了火箭彈的空間運(yùn)動過程。在此基礎(chǔ)上建立起火箭