坦克自行火炮发射动力学

1 绪论

1.1 坦克自行火炮发展现状

1.2 发射过程对射击精度的影响

1.3 发射过程对安全性的影响

1.4 发射动力学

1.5 多体系统传递矩阵法

1.6 射击精度总体设计方法

1.7 弹药发射安全性评估方法

1.8 本书的特色

2 坦克自行火炮发射动力学模型

2.1 引言

2.2 发射动力学模型

2.3 符号约定

2.4 坐标系及坐标变换

2.5 弹丸质量分布不均衡的表征

2.6 弹丸运动学

2.7 弹丸膛内受力分析

2.8 坦克自行火炮受力分析

3 坦克自行火炮振动特性

3.1 引言

3.2 振动特性的多体系统传递矩阵法

3.3 典型元件的传递矩阵

3.4 坦克自行火炮的状态矢量

3.5 坦克自行火炮元件的传递矩阵

3.6 坦克自行火炮系统总传递矩阵

3.7 坦克自行火炮的特征方程和振动特性

3.8 坦克自行火炮典型结构参数

4 坦克自行火炮发射动力学方程

4.1 引言

4.2 多体系统的体动力学方程

4.3 典型元件的体动力学方程

4.4 坦克自行火炮得体动力学方程

4.5 弹丸发射动力学方程

4.6 内弹道方程

4.7 发射动力学方程的特点

4.8 论物理假设与发射动力学方程间的关系

5 伴随发射装药破碎的内弹道两相流动力学

5.1 引言

5.2 内弹道两相流动力学模型

5.3 点火管内气体动力学方程

5.4 主装药两相流动力学方程

5.5 内弹道两相流动力学算法

5.6 发射装药动力学

5.7 发射装药挤压破碎动力学

5.8 伴随发射装药破碎的内弹道学

6 坦克自行火炮特征矢量正交性及动力响应

6.1 引言

6.2 正交性基本理论

6.3 多体系统增广特征矢量正交性

6.4 坦克自行火炮增广特征矢量正交性

6.5 坦克自行火炮动力响应

6.6 坦克自行炮火初始条件

6.7 弹丸起始扰动

6.8 坦克自行火炮发射动力学算法

7 非线性坦克自行火炮发射动力学

7.1 引言

7.2 多体系统离散时间传递矩阵法

7.3 非线性系统典型元件传递矩阵

7.4 非线性坦克自行火炮发射动力学模型

7.5 非线性坦克自行火炮元件传递矩阵

7.6 非线性坦克自行火炮系统总传递矩阵

7.7 非线性坦克自行火炮发射动力学特点

7.8 非线性坦克自行火炮发射动力学算法

8 炮弹与末制导炮弹飞行动力学

8.1 引言

8.2 坐标系及坐标变换

8.3 作用于弹丸的力和力矩

8.4 末制导炮弹控制模型和方程

8.5 末制导炮弹弹道方程

8.6 炮弹外弹道方程

8.7 气动力系数

8.8 外弹道参数

9 非线性坦克行进间发射动力学

9.1 引言

9.2 坦克火控系统简介

9.3 非线性坦克行进间发射动力学模型

9.4 坐标系及坐标变换

9.5 非线性受控多体系统离散时间传递矩阵法

9.6 行进间发射非线性坦克状态矢量

9.7 非线性坦克元件传递矩阵

9.8 非线性坦克受控多体系统总传递矩阵

9.9 非线性坦克行进间受力分析

9.10 非线性坦克行进间弹丸发射动力学方程

9.11 非线性坦克行进间发射动力学算法

10 坦克自行火炮发射动力学仿真及其验证

10.1 引言

10.2 坦克自行火炮动力学仿真系统

10.3 自行火炮振动特性仿真及验证

10.4 坦克自行火炮内弹道仿真及验证

10.5 自行火炮受力及响应仿真及验证

10.6 自行火炮弹丸起始扰动和射击精度仿真及验证

10.7 末制导炮弹发射动力学仿真及验证

10.8 非线性自行火炮发射动力学仿真及验证

10.9 非线性坦克行进间发射动力学仿真及验证

11 非线性射击现象疑释及其对策

11.1 引言

11.2 弹丸膛内逆进动现象疑释

11.3 “离群弹”现象疑释及其对策

11.4 “弹着点分堆”现象疑释及其对策

11.5 “不同硬度地面上射击精度相差很大”现象疑释及其对策

11.6 “不同装填方式射击精度相差大”现象疑释及对策

11.7 膛线等身管因素对射击精度的影响

11.8 后效期对射击精度的影响

11.9 弹丸因素对射击精度的影响

11.10 弹炮间隙对射击精度的影响

12 坦克自行火炮发射动力学试验方法

12.1 引言

12.2 坦克自行火炮振动模态试验方法

12.3 坦克自行火炮内弹道试验方法

12.4 坦克自行火炮连射弹丸起始扰动试验方法

12.5 坦克自行火炮动力响应试验方法

12.6 坦克自行火炮外弹道试验方法

12.7 坦克自行火炮引信动力学试验方法

12.8 末制导炮弹密封试验方法

12.9 末制导炮弹预应力试验方法

12.10 末制导炮弹强度试验方法

12.11 末制导炮弹解体现象及疑释和改进

13 坦克自行火炮射击精度总体设计方法

13.1 引言

13.2 坦克自行火炮射击精度相关性分析方法

13.3 坦克自行火炮射击精度总体设计方法

13.4 坦克自行火炮射击精度总体设计实例

13.5 机载多管火箭射击精度总体设计方法

13.6 机载多管火箭射击精度总体设计实例

13.7 舰载多管火箭射击精度总体设计方法

13.8 舰载多管火箭射击精度总体设计实例

14 多体系统传递矩阵库

14.1 引言

14.2 弹簧

14.3 扭簧

14.4 弹性铰

14.5 纵向振动集中质量

14.6 各种振动刚体

14.7 横向振动梁

14.8 扭转振动轴

14.9 纵向振动杆

14.10 各种运动的Euler-Bernoulli梁

14.11 矩形板

14.12 圆板

14.13 二维薄板条元

14.14 厚壁圆筒

14.15 薄壁圆筒

14.16 坐标变换矩阵

14.17 线性化、状态矢量

14.18 内外接体均为刚体的各种弹性阻尼铰

14.19 内外接体均为刚体的各种光滑铰

14.20 各种联接方式的平面大运动刚体

14.21 各种联接方式的空间大运动刚体

14.22 平面大运动梁

14.23 空间大运动梁

14.24 平面大运动梁联接的各种固结铰

14.25 空间大运动梁联接的各种固结铰

14.26 平面大运动梁联接的各种光滑铰

14.27 空间大运动梁联接的各种光滑铰

14.28 平面大运动梁联接的各种弹性铰

14.29 空间大运动梁联接的各种弹性铰

14.30 线性系统受控元件

14.31 非线性系统受控元件

参考文献

附录1 主要符号表

附录2 索引

附录3 发射动力学国际事件一览

坦克自行火炮发射动力学是研究坦克和自行火炮在发射过程中的受力及运动规律，为坦克和自行火炮性能总体设计与试验提供控制其受力与运动的理论与技术。本书从炮、弹、药、引信武器系统的角度，系统研究了从点火到炮弹弹着点全过程的坦克自行火炮动力学理论、计算、试验，解决了坦克自行火炮多刚柔体系统振动特性计算、特征矢量正交性、动力学精确分析和快速计算等难题，发明了自行火炮、舰载武器、机载武器等6种射击精度总体设计方法、光学杠杆与毫米波雷达联合测试技术、坦克自行火炮连射弹丸起始扰动测试技术、2种高速旋转弹丸三自由度角运动弹道环境模拟试验装置、4种自行火炮末制导炮弹故障诊断装置和方法，实现了我国几代人在野外进行大口径武器弹丸起始扰动与纵向运动联合测试的夙愿，揭示了引信早炸机理和末制导炮弹解体的物理本质，填补了高速旋转弹丸引信机构运动测试国内技术空白，为坦克自行火炮等武器射击精度与发射安全性设计和试验提供了理论基础和技术手段，解决了提高自行火炮和舰载武器及机载武器射击精度、消除引信早炸和末制导炮弹解体故障等重大工程问题。

　　《坦克自行火炮发射动力学》对坦克自行火炮研究具有重要参考价值，可作为火炮、弹道、工程力学、机械系统动力学研究与工程技术应用的科技人员、教师和研究生的教材和参考书。