坦克行进间发射动力学相关问题研究

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现代战争要求坦克有行进间射击的能力和较高的射击命中精度。如何提高坦克行进间射击精度是研制新一代高性能坦克亟需解决的重大理论和工程难题。作为国家973重大项目的重要组成部分,本文以某型坦克为研究对象,从理论、计算、试验三方面,系统深入地研究了坦克行进间发射与飞行动力学全过程,取得如下主要研究成果:  (1)应用新版多体系统传递矩阵法,推导了火炮柔性身管的传递方程和传递矩阵,建立了坦克刚柔多体系统动力学模型;应用系统总传递方程自动推导定理,推导了坦克系统总传递方程和总传递矩阵。  (2)考虑弹丸质量偏心、弹丸动不平衡、弹炮间隙、身管柔性效应、行车速度、路面激励、坦克系统振动、炮控系统性能等因素,推导了适用于坦克行进间射击的弹丸发射动力学方程。  (3)编制了坦克行进间发射动力学仿真系统,获得不同工况下坦克的系统动力学、弹丸膛内运动过程、弹丸起始扰动和千米立靶密集度等仿真结果;试验验证了模型的可行性与正确性,为炸药装药和引信设计提供了不可或缺的弹道环境。  (4)分析结果表明,在当前加工误差和测量误差条件下,对于以直瞄为主要射击方式的坦克武器系统来说,进行小射角射击时,弹丸起始扰动是影响射击精度的最主要因素,故控制弹丸起始扰动成为提高坦克武器系统射击精度的关键。  (5)研究结果表明,弹丸质量偏心、弹丸装填条件、弹炮间隙等随机因素对弹丸膛内运动过程和弹丸起始扰动的影响显著;坦克稳定器的稳定性能、坦克系统的振动特性对弹丸起始扰动的影响显著。  (6)揭示了坦克炮控系统的稳定性能对射击精度具有较大影响的本质,在于坦克炮控系统的稳定性能对起始扰动具有较大影响。
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