远程多管火箭动力学及其应用研究

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中文摘要：远程多管火箭动力学是研究远程多管火箭在发射与飞行过程中的受力及运动规律和控制过程,进而研究控制其受力与运动的理论、技术和试验测试方法.如何进行动态设计以保证远程多管火箭的动态性能,如何在保证试验质量的前提下大幅度减少远程多管火箭的试验用弹量,如何预测并提高远程多管火箭的射击密集度,这些是远程多管火箭研制、生产、试验中亟待解决的理论与工程问题.该文从弹、炮、药、环境大系统动力学的角度,从理论、计算、试验三大方面,深入研究了远程多管火箭从发动机点火到火箭弹落点的全过程.通过应用多体系统传递矩阵法,解决了刚弹耦合远程多管火箭多体系统振动特性这一通常力学方法不便于解决的计算难题,方便地获得了远程多管火箭振动特性及其随发射架上火箭弹个数变化而变化的情况;通过构造增广特征矢量及其正交性条件,解决了刚弹耦合多体系统特征矢量不具有通常意义下的正交性的难题,实现了对刚弹耦合远程多管火箭动力响应的精确分析;应用随机整数规划法,解决了同时考虑连续、离散和随机变量等多种设计变量的优化设计难题,为含随机和离散变量的优化设计提供了手段,实现了减少远程多管火箭试验用弹量的动态优化设计;建立了应用最大熵法估计的密集度仿真系统,优化射序和射击间隔,实现了提高远程多管火箭射击密集度的动态优化.该文在以下几方面取得了一定的进展:(1)通过应用多体系统传递矩阵法,解决了远程多管火箭刚弹耦合多体系统振动特性的计算难题;(2)通过构造增广特征矢量,解决了远程多管火箭刚弹耦合多体系统特征矢量的正交性难题;(3)通过建立多管火箭发射与飞行动力学方程,形成了远程多管火箭随机发射与飞行动力学仿真系统;(4)应用随机整数规划方法,解决了减少远程多管火箭试验用弹量的优化问题;(5)解决了减少远程多管火箭试验用弹量这一理论与技术问题;(6)形成了提高远程多管火箭系统密集度新技术,解决了提高某多管火箭系统密集度这一实际工程问题.

作者：

王国平

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关键词：

多管火箭炮火箭弹控制动力学密集度振动特征值正交性

授予学位：

博士

学科专业：

兵器发射理论与技术

导师：

芮筱亭

学位年度：

2004

学位授予单位：

南京理工大学

语种：

中文

中图分类号：