TOPSIS多药室高速发射内弹道过程模拟与参数优化分析(2)

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3.3.1 拉格朗日假设、比例膨胀假设、毕杜克极限解 16

3.3.2 多药室高速火炮弹后空间的压力分布 17

3.4 数值模拟结果与分析 23

3.5 本章小结 25

4 多药室内弹道高速发射的参数优化 25

4.1 引言 25

4.2 优化设计的目的 26

4.3 优化设计步骤 26

4.3.1 建立内弹道设计数学模型 26

4.3.2 确定设计变量 26

4.3.3 建立约束条件 26

4.3.4 选择目标函数 27

4.4 TOPSIS法（逼近理想解排序法） 28

4.4.1 引言 28

4.4.2 基本原理 28

4.4.3 距离的测度 28

4.4.4 TOPSIS法计算步骤 29

4.5 基于经典内弹道多药室高速发射火炮的多目标优化方法 30

4.5.1 经典内弹道模型 30

4.5.2 设计变量的选择 30

4.5.3 约束条件 30

4.5.4 优化目标 30

4.5.5 单目标优化 30

4.5.6 多目标优化 31

4.6 本章小结 32

结论 33

致谢 34

参考文献 35

1 绪论

1.1 课题背景及意义

现代战争发展迅猛，活力强劲，为了增大对敌人的威慑力，要求弹丸有更高的发射速度。

初速高的火炮可以增大火炮的射程，使得火炮能够在不转移阵地的情况下而进行大纵深的火力支援，并且火炮弹丸初速越高，飞行到目标所需的时间就越短，同时由于弹道极其低伸，这能改善对目标、特别是对运动目标的命中概率[1]。尤其在现代战争具有精度高、规模大的特点，因此提升弹丸速度成为一个内弹道领域中很重要的研究课题。

许多提高初速的发射技术在国内外相继出现，比如电热发射技术、再生式液体发射药发射原理、随行装药技术、电磁轨道发射技术、燃速渐增火药、冲压发射技术等等[2]。再生式液体发射药是一种新型的发射技术，它主要运用提高膛压曲线的充满度的方法来提升弹丸的初速，在传统火炮的结构基础上增加辅助药室，而辅助药室内燃烧发射药，将膛压曲线拉起，从而增大对弹丸所作的功，达到提高初速和射程的目的; 电热发射技术[3]是融合电能来增加弹丸初速，它主要借助脉冲电源，将炮口动能较常规火药提高了20%到40%, 同时提高了火炮的杀伤力和改进命中率; 电磁轨道发射技术则借助电磁能做功的原理，它是将电磁能转化为弹丸等有效载荷的动能的一种新型发射技术; 随行装药[4]则为减少膛底与弹底之间的压力差和气体流动时的能量损失，从而提高火炮效率并将部分发射药装在弹底的技术。