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1 绪论 1.1 火箭炮发展简介 “火箭”一词最早见于《三国志·魏明帝纪》之注引《魏略》。当时的“火箭”,只是在箭杆靠近箭头处绑缚浸满油脂的麻布等易燃物,点燃后用弓弩发射出去,用以纵火。火药发明后,上述易燃物由燃烧性能更好的火药所取代,出现了火药箭。后来,出现了各类“火箭”发射装置,不过都比较简单。到明朝时,赵士桢进一步发明了“火箭溜”。后来,在戚继光率军作战时,将“火箭柜”固定在车上,提高了机动能力,并用火箭车布成车阵,颇似现代火箭炮发射方式。 世界上第一门现代火箭炮是 1933 年苏联研制成功的 BM-13 型火箭炮,后来被命名为“喀秋莎”火箭炮。这种自行式火箭炮安装在载重汽车的底盘上,装有轨式定向器,可联装16枚132mm 尾翼火箭弹,最大射程约 8500m。在整个二战期间, “喀秋莎”火箭炮可谓立下了汗马功劳,成为德国法西斯眼中的“鬼炮”。 二战结束后,“喀秋莎”火箭炮继续在战场上大显神威。在朝鲜战争中最后一次进攻战役“金城战役”中,“喀秋莎”火箭炮发挥了重要的作用。 “喀秋莎”火箭炮在二战和朝鲜战场上的出色表现,使它受到了人们的广泛关注。50年代, 苏联把火箭炮的发展推向了高潮源]自{751·~论\文}网·www.751com.cn/ ,火箭炮的技术战术性能如发射管数、射程、威力和精度有了很大提高。德国、意大利、以色列、西班牙等国也均以“喀秋莎”火箭炮为样板,研制出了各种不同类型的火箭炮。 1980年以后,火箭炮进入了高速发展期,世界各国研制出了一批性能更加优越的火箭炮。进入 21 世纪以后,火箭炮又有了新发展,其性能和威力不断提高,已成为现代炮兵的重要组成部分。
1.2 研究背景 随着火箭武器的不断发展,研究火箭燃气射流对发射箱的冲击作用,对优化火箭炮的机构有着重要作用。但由于火箭炮发射箱受冲击面形状的不规则,燃气射流的高温高压,在测量发射箱所受冲击压强时不好测量。于是提出结合某试验数据和流体力学计算结果、针对某发射箱受冲击面的具体形状,采用 VB 软件编制程序,来实现发射箱受冲击面上压强参数的可视化。
1.3 研究主要内容 (1) 实现对受冲击面几何形状的读取识别。 (2) 识别受冲击面上的有效计算区域,根据压强分布函数,计算出受冲击面的受压情况;同时还能够将计算区域划分为几个小的区域,并且能够计算出小的区域上面所受到的力。 (3) 实现对计算结果的输出。 (4) 实现一些其他功能,如:图像的缩放与移动,计算结果可视化的设计。
1.4 研究方法 1.4.1模型的建立 假设火箭燃气射流在垂直于火箭弹轴线上的某个截面内,沿半径方向上的压强变化成一定的函数分布,而这个函数可以通过试验求出。 由于受冲击面上可能会有许多孔洞,燃气射流在经过这些孔洞后,会对周围的压强产生影响,为了简化模型,我们假定孔洞的存在不会对压强分布造成影响。
1.4.2软件编制的选择 目前,世界上有着许多不同的制图软件和造型软件,而其中 AutCAD 的使用比较广泛,并且由此生成的.dxf格式文件的代码是可供识别的,故载入的文件格式选用.dxf格式。对于其他一些格式的文件,可以先通过一些制图软件或其他软件将其转换为.dxf 格式。 Visual Basic 是 Windows平台上一个强大的开发工具,无论是初学者,还是专业人员都可以方便地使用它进行程序设计。程序设计相对简单,代码维护非常方便。故本论文选用VB软件来进行程序的编制。 1.4.3软件编制思路 要对受冲击面受力情况进行分析,必须先将受冲击面的几何形状导入到程序中去,然后还需设定发射点的位置,然后根据试验所得的压强曲线,将压强分布附到受冲击面上,然后进行计算得出所需的受力情况参数。 发射箱受冲击压强场的可视化(2):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_64805.html