多管发射拦截装置的研究

摘要

在现代战争中，坦克装甲车辆的防护能力起着至关重要的作用，为提高防护目标战场生存能力，结合国内外主动防护技术设计了一种多管发射拦截装置。
　　介绍了发射拦截装置的系统组成及工作原理，在制式发射器基础上设计了一种新型拦截弹丸，并对拦截弹丸进行了发射试验，在拦截弹丸的设计基础上对相应的多管发射拦截装置进行了结构设计与电机选型计算，包括方向机、高低机等结构设计、转矩计算与电机选型，并完成了多管发射拦截装置原理样机的开发。
　　在发射器及拦截弹设计基础上对多管发射拦截装置拦截弹进行了内弹道分析计算，并通过膛压试验测试得到最高膛压，验证仿真计算模型的准确性，仿真分析求解结果为连发射击动力学分析提供了基础。
　　以拦截弹内弹道分析为基础，参考火炮反后坐技术设计了一种缓冲装置，并对拦截弹连发射击动力学使用MATLAB/Simulink进行了求解分析，研究了缓冲装置设计关键参数对缓冲效果的影响，最终得到合理射速的缓冲装置设计方案。
　　在连发射击动力学基础上对多管发射拦截装置进行了有限元发射瞬态动力学分析及模态分析，研究了不同缓冲装置设计关键参数的瞬态动力学响应，仿真结果表明优化后的发射装置发射瞬态强度满足要求且发射装置不会产生共振。
　　通过设计与分析，该多管发射拦截装置强度及稳定性满足要求，对多管发射拦截装置及武器系统随动平台设计具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文选题的前景和意义

1．2 主动防护技术的国内外发展现状

1．2．1 国外发展现状

1．2．2 国内发展现状

1．2．3 主动防护技术发展趋势

1．3 论文研究内容及结构安排

2 多管发射拦截装置结构设计

2．1 防护系统概述

2．2 拦截弹药设计及试验

2．2．1 拦截弹药设计

2．2．2 拦截弹药飞行试验

2．3 二维随动高低机结构设计

2．3．1 高低机总体设计

2．3．2 高低机轴系结构设计

2．4 二维随动方向机结构设计

2．5 高低机电机选型计算

2．5．1 高低机电机选型参数计算

2．5．2 高低机电机转矩计算

2．6 方向机电机选型计算

2．7 测量与检测接口设计

2．8 本章小结

3 拦截弹内弹道分析与计算

3．1 启动时期

3．2 弹丸沿膛内运动时期

3．3 火药气体后效时期

3．4 内弹道方程组求解

3．4．1 内弹道求解假设及方程建立

3．4．2 内弹道求解结果分析

3．5 试验验征

3．6 本章小结

4 随动平台缓冲装置设计与分析

4．1 缓冲装置结构设计

4．2 发射装置运动微分方程

4．3 缓冲弹簧弹性系数初选

4．4 炮膛合力的处理

4．5 连发射击仿真

4．5．1 设计变量的确定与目标的优化

4．5．2 射速对缓冲性能的影响

4．5．3 碟簧片弹性系数对缓冲性能的影响

4．5．4 缓冲系统阻尼系数对缓冲性能的影响

4．5．5 弹簧预压力对缓冲性能的影响

4．5．6 优化分析结果

4．6 本章小结

5 多管发射拦截装置强度分析

5．1 多管发射拦截装置瞬态动力学分析

5．1．1 有限元模型的简化

5．1．2 材料属性设置及接触定义

5．1．3 网格划分及载荷施加

5．1．4 不同射速的瞬态动力学响应

5．1．5 不同碟簧片弹性系数的瞬态动力学响应

5．1．6 不同缓冲系统阻尼系数的瞬态动力学响应

5．1．7 不同弹簧预压力的瞬态动力学响应

5．1．8 优化分析结果的瞬态动力学响应

5．2 多管发射拦截装置模态分析

5．2．1 模态分析预处理

5．2．2 模态求解结果分析

5．3 本章小结

6 总结

6．1 全文总结

6．2 进一步展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

攻读硕士期间申请的专利