多体系统发射动力学及其应用
2011-08-17芮筱亭
中国工程科学 2011年10期
芮筱亭
(南京理工大学发射动力学研究所,南京 210094)
1 前言
射击精度(包括射击准确度和射击密集度,以下简称精度)和发射安全是必须用定型试验考核的武器系统必须要满足的重要指标。精度差,试验用弹量大,膛炸、早炸、解体等发射安全性事故是长期制约火箭和火炮武器(以下简称武器)发展的三大技术难题。
理论与试验研究表明:随着机械加工和气象测试技术的大幅提高,武器加工误差和气象条件对武器精度影响的权重大幅降低了,使弹箭起始扰动成为影响火箭和火炮武器精度的主要因素,弹箭起始扰动取决于武器发射过程中武器系统动力学规律[1~5]。
现代武器是由很多物体组成的复杂多体系统,建立发射过程武器多体系统动力学快速算法、模拟与测试手段,是武器精度和发射安全性设计与试验的迫切需要。
例如,为获得40管火箭最佳精度,就必须在40个发射管的排列组合8×1047个方案中确定最佳射击顺序方案。用通常动力学方法,即使用目前世界上计算速度最快为每秒两千万亿次的计算机,确定40管最佳射序,所需时间也长达若干年而不能满足多管火箭精度设计需求。这也是几乎所有的多管火箭都难以达到最佳精度状态的原因。
再如,武器精度是否满足指标要求需通过靶场射击试验鉴定。基于统计理论的多管火箭精度试验评估方法[6],因无法利用落点坐标以外的所有其他信息,需进行高、低、常温各3组,共9组满管齐射试验,对某舰载50管火箭武器,一次试验就需耗弹450发。……
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