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第1章　火箭发射系统总体设计1

1.1 引言1

1.2　战术技术要求2

1.2.1 战术性2

1.2.2 勤务性7

1.2.3 工艺性、生产性8

1.3　发射系统总体布局设计9

1.3.1 定向器、俯仰体与回转体9

1.3.2 质量和质心位置14

1.3.3　运行体的选择15

1.4　发射系统的支撑与调平18

1.4.1 发射系统的支撑19

1.4.2　发射系统的调平20

思考与练习22

第2章　火箭发射系统受力分析23

2.1 引言23

2.2　坐标系的定义24

2.3　推力偏心、质量分布不均衡与导引面微弯曲的定义25

2.3.1 火箭弹的推力偏心26

2.3.2　质量分布不均衡28

2.3.3 定向器导引面微弯曲31

2.4　发射状态下火箭发射系统受力分析与计算32

2.4.1 概述32

2.4.2 火箭弹推力偏心与质量分布不均衡引起的动力载荷33

2.4.3 定向器导引面微弯曲引起的动力载荷35

2.4.4　定向器振动引起的动力载荷40

2.5　行军时火箭发射系统受力分析与计算42

2.5.1 振动动力载荷42

2.5.2 制动惯性力49

2.5.3 离心惯性力50

2.6　火箭燃气流对发射系统的冲击力计算52

2.6.1 火箭燃气湍流自由射流结构52

2.6.2 火箭燃气流流场特性参数的确定54

2.6.3 冲击力的数值模拟57

思考与练习62

第3章　定向器设计63

3.1　概述63

3.2　定向器长度设计66

3.2.1 方向角散布计算公式67

3.2.2　有效定向器长度的基本概念71

3.2.3 有效定向器长度的设计72

3.2.4　保证不发生炮口撞击74

3.2.5 定向器实际长度的确定75

3.3　螺旋定向器设计计算77

3.3.1 螺旋定向器螺旋角的确定77

3.3.2　低旋尾翼弹的飞行转速范围79

3.3.3 火箭飞行中的自转角速度计算81

3.3.4 螺旋定向器导转侧压力的计算81

3.4　闭锁机构设计与计算83

3.4.1 闭锁力的确定84

3.4.2 弹簧式闭锁机构设计计算85

3.4.3 卡簧式闭锁机构设计计算88

3.4.4　剪切销式闭锁机构设计计算94

思考与练习98

第4章　平衡机设计100

4.1　概述100

4.1.1 重力矩分析100

4.1.2 平衡力矩曲线的选择102

4.1.3 平衡机与力三角形103

4.2　弹簧推式平衡机103

4.2.1 两点控制设计方法104

4.2.2 三点控制设计方法105

4.2.3 双弹簧变刚度推式平衡机三点控制设计方法106

4.3　扭力平衡机108

4.3.1 传动机构及其计算108

4.3.2 扭杆设计计算公式114

4.3.3 扭力平衡机的设计方法120

4.4　气压式平衡机123

4.4.1 气体压力和平衡机抗力123

4.4.2　平衡机主要参数的确定124

4.4.3 平衡机的摩擦力124

4.4.4 平衡机的结构尺寸125

4.5　H221火箭炮平衡机设计实例126

4.5.1 质量和质心位置计算126

4.5.2　平衡机主要参数设计129

4.5.3 平衡机的性能计算133

思考与练习135

第5章　高低机与方向机设计136

5.1　螺杆式高低机的设计136

5.1.1 传速比和瞄准速度的计算136

5.1.2　高低机受力分析139

5.1.3 高低机手轮力计算145

5.1.4 高低机零件的强度校核146

5.2　齿弧式方向机设计146

5.2.1　传速比分配147

5.2.2 受力分析149

5.2.3 手轮力计算153

5.2.4 主要零件的强度校核153

5.3　滚柱自锁器设计153

5.3.1 工作原理153

5.3.2 自锁条件154

5.3.3　楔角计算公式155

5.3.4 承载能力157

5.3.5 计算实例158

思考与练习161

第6章　射击密集度计算与分析162

6.1　引言162

6.2　半约束期与起始扰动164

6.3　起始扰动计算167

6.3.1 振动引起的起始扰动167

6.3.2 中间偏差的试验测量169

6.4　发射系统动力学170

6.4.1 动力学模型171

6.4.2　运动微分方程173

6.4.3　微分方程的求解175

6.5　提高密集度的措施182

6.5.1 保证有合适的炮口速度和炮口转速182

6.5.2　减小起始扰动183

6.5.3 影响密集度的因素184

思考与练习189

第7章　高低压发射技术190

7.1　高低压发射系统设计190

7.1.1 高低压发射系统总体方案设计190

7.1.2 高低压室平衡压力预估191

7.1.3 喷管设计192

7.1.4 高低压发射系统装药设计195

7.1.5 高低压发射系统定向器设计197

7.2　高低压发射系统内弹道及稳炮性能分析199

7.2.1 高低压发射系统内弹道研究199

7.2.2 内弹道及稳炮性能特性研究204

7.3　高低压发射系统动力学特性分析207

7.3.1 发射系统动力学模型概述207

7.3.2 多刚体动力学简介207

7.3.3 高低压发射系统动力学模型研究208

7.4　高低压发射系统发射动力特性研究218

7.4.1 提高火箭发射密集度的主要措施218

7.4.2 两枚火箭弹同时发射动力特性分析219

7.4.3　发射时序对高低压发射系统初始扰动的影响研究221

7.5　高低压发射系统发射密集度分析223

第8章　无人机弹射发射系统设计226

8.1　前言226

8.2　总体方案设计227

8.2.1 发射方案设计227

8.2.2 动力系统设计229

8.2.3 悬架系统设计与选择230

8.2.4 安全保护系统分析233

8.3　无人机发射系统结构设计234

8.3.1 发射架基本结构设计234

8.3.2 动力系统结构设计237

8.3.3 悬架系统结构设计238

8.3.4 安全保护系统结构设计239

8.3.5　模型的总体装配239

8.3.6　发射流程240

8.4　发射系统动力学分析及仿真240

8.4.1 工程力学分析简述240

8.4.2 动力系统运动动力学分析242

8.4.3 悬架系统运动动力学分析247

8.4.4 钢丝绳意外断裂情况下弹簧缓冲器运动学、动力学仿真249

8.5　无人机发射系统关键零部件分析250

8.5.1 总体结构分析250

8.5.2 闭锁机构有限元分析251

8.5.3　发射架模态分析254

参考文献258