课程设计--30mm杀伤爆破弹的空气动力特性分析和弹道计算

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1、学院课程设计说明书摘要本次课程设计主要是对130mm杀伤爆破弹的空气动力特性分析和弹道的计算。是以《弹道学》为基础的课程设计。是在学习课程之后对我们的知识的加深理解和检验。空气动力学是航天航空重要的基础学科之一，是飞行器设计的先行官，是航天航空领域的重要专业之一。它在学术研究内容是流体力学的一个分支，但是在航天航空的作用流体力学本身。著名的空气动力学家吴镇远在他的1981年的学术论文说到，19世纪末开始预测作用在运动物体上的空气作用力和力矩将成为空气动力学的研究主题。弹丸空气动力学与外弹道学的关系极为密切，外弹道学是讨论弹丸在空中飞行运动规律及其相关问题

2、的科学。外弹道学研究对象中所谓“弹丸在空中的运动”是指弹丸质心运动——旋转和摆动；所谓“相关问题”是指弹丸在空中运动时所形成的空气动力、弹丸飞行稳定性理论和外弹道学的重要应用。主要任务:“130mm杀爆弹空气动力特性分析和弹道计算”就是应用《外弹道学》相关的弹道表的相关知识，结合弹丸结构参数分析空气动力特性、计算迎角为零时的空气动力，以及空气中的弹道计算和飞行稳定性计算。关键词：弹丸结构；空气动力；弹道计算21学院课程设计说明书目录前言11绘制弹体零件图和半备弹丸图22弹丸结构空气动力特性分析32.1旋成体的几何参数及外形32.2作用于弹丸的空气动力和力

3、矩42.2.1作用于弹丸的空气动力及空气动力的分析42.2.2作用于弹丸的空气动力矩及其分析53弹丸空气动力参数计算63.1摩擦阻力系数的计算63.1.1雷诺数的计算63.1.2Sf/S的计算63.1.3计算马赫数（Ma）73.1.4旋转弹丸的摩阻系数的计算73.2涡阻系数的计算73.2.1涡阻系数的计算73.3波阻系数的计算83.3.1弹头部波阻系数的计算83.3.2弹尾部波阻系数的计算83.3.3波阻系数的计算83.4阻力系数的计算93.5各阻力所占百分数的计算93.6弹形系数及弹道系数的计算93.6.1计算弹形系数93.6.2计算弹道系数94弹道诸

4、元的计算105飞行稳定性的计算125.1陀螺稳定性的计算125.1.1翻转力矩特征数Kmzo的计算135.1.2阻质心矩的计算1321学院课程设计说明书5.2追随稳定性的计算135.2.1对H(ys)的计算145.2.2vs的计算145.2.3Kmz(Ms）的计算156计算结果分析176.1弹丸空气动力参数计算结果分析176.1.1摩阻系数分析176.1.2涡阻系数分析176.1.3波阻系数分析176.2弹道计算结果分析186.2.1弹形系数分析186.2.2弹道系数分析186.2.3空气弹道分析186.3弹丸飞行稳定性计算结果分析187总结20参考文献

5、21附图一：弹体半剖22附图二：三维弹体图2221学院课程设计说明书前言弹道学是研究各种弹丸或其他发射体从发射开始到终点的运动规律及伴随发生的有关现象的学科。随着武器的进步、基础科学和测试技术的发展，弹道学的研究对象逐步扩展到发射全过程的各个方面。现代弹药正朝着高精度、射程远、大威力、多功能和智能化的方向发展，出现了一系列新型弹药产品。我们组的课设题目是59式130mm杀爆弹空气动力特性分析和弹道计算，首先我们绘制了弹丸零件图和半备弹丸图。其次，我们进行了对130毫米杀爆弹弹丸结构进行空气动力特性分析。其中包含对弹丸结构参数的计算和空气动力和力矩参数分析

6、。再者，我们进行了弹体空气动力特性计算，包含外弹道上空气阻力系数的计算。最后对于弹丸的膛外飞行的稳定性进行了校核，我们从急螺稳定性和追随稳定性两方面进行了计算和分析，以保证弹丸在外弹道上的飞行稳定，弹丸在外弹道上飞行稳定有利于提高射程以及射击精度较高。21学院课程设计说明书1绘制弹体零件图和半备弹丸图1.据任务书所提供的弹体结构简图和尺寸，运用AutoCAD绘制130mm的杀爆弹弹体零件图和半备弹丸图（附图1），标出相关尺寸，以便于识图和计算。工作内容：1）根据弹体结构简图，进行页面的布局设置；2）利用图层管理器创建图层，设定线型、线宽和颜色，如粗实线、

7、细实线、中心线、剖面线、尺寸线等，并设定好不同的颜色以及不同的线型和线宽；3）利用标注样式管理器，创建尺寸标注样式。根据需要，创建标准标注、带尺寸公差标注、圆柱标注等。2.在绘制过程中应注意几点：1)应设置几处不同的图层，各图层设置的颜色和线型应不同，绘图时在同一类型的图形放在同一图层中，便于修改。2)由于是用A4图纸打印,小于弹体实际尺寸,因此应加大字体和线宽，否则有可能显示不出来，或看不清图纸，给分析带来不便。3)在标注过程中应该注意其字高的一致。21学院课程设计说明书2弹丸结构空气动力特性分析2.1旋成体的几何参数及外形弹丸弹体形状一般是由一条母线

8、（直线或曲线）绕对称轴旋转而成的，这样的物体称为旋成体。它一般由三部分组成：削尖