《智能彈藥設(shè)計(jì)》主要介紹靈巧和智能彈藥設(shè)計(jì)中的一般共性問(wèn)題,包括總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、引信設(shè)計(jì)、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、發(fā)射安全性設(shè)計(jì)、飛行穩(wěn)定性設(shè)計(jì)及戰(zhàn)斗部威力設(shè)計(jì)。
《智能彈藥設(shè)計(jì)》將傳統(tǒng)的彈藥設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了知識(shí)拓展,適應(yīng)了現(xiàn)代彈藥向智能化、精確化方向發(fā)展的需要。
《智能彈藥設(shè)計(jì)》可以作為高等院校和科研院所武器系統(tǒng)應(yīng)用工程、彈藥工程與爆炸技術(shù)、飛行器設(shè)計(jì)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生、研究生的專(zhuān)業(yè)教材,也可供從事智能彈藥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的科研技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。
彈藥作為武器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確打擊和高效毀傷目標(biāo)的終端環(huán)節(jié),是完成武器系統(tǒng)作戰(zhàn)使命和作戰(zhàn)任務(wù)的核心。從彈藥的發(fā)展來(lái)看,最初是無(wú)控彈藥。無(wú)控彈藥的最大缺點(diǎn)是射擊精度低,特別是彈著點(diǎn)散布較大,F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)命中精度提出了很高的要求,是武器系統(tǒng)重要的指標(biāo)。精度的提高意味著要摧毀同一目標(biāo),彈藥的消耗量將大幅度減少,不僅能夠減輕后勤需求,加快戰(zhàn)爭(zhēng)的節(jié)奏,減少作戰(zhàn)平臺(tái)與人員的暴露,而且可以避免對(duì)平民和非軍事設(shè)施的附帶損毀。因此,提高彈藥的射擊精度一直是軍事部門(mén)、軍工部門(mén)和軍事工程技術(shù)人員最為關(guān)心的問(wèn)題。第二次世界大戰(zhàn)期間,德國(guó)研制的V-2導(dǎo)彈就是在提高精度的軍事需求推動(dòng)下產(chǎn)生的,并得到了迅速發(fā)展。近40年來(lái),隨著現(xiàn)代光電技術(shù)、信息技術(shù)、控制和制導(dǎo)技術(shù)在兵器領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展,為了提高炮彈、火箭彈和炸彈的射擊精度和射擊效果,出現(xiàn)了智能彈藥。
智能彈藥設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、飛行穩(wěn)定性設(shè)計(jì)及威力設(shè)計(jì)等。
為了適應(yīng)智能彈藥技術(shù)的發(fā)展需要,進(jìn)一步拓展教學(xué)和科學(xué)研究,編者在前期講義的基礎(chǔ)上編寫(xiě)了本書(shū)。本書(shū)可作為武器系統(tǒng)與工程專(zhuān)業(yè)智能彈藥方向本科生的教材,也可以作為彈藥工程與爆炸技術(shù)、飛行器設(shè)計(jì)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生、研究生的教材,同時(shí)也作為供智能彈藥科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用部門(mén)的工程人員的參考用書(shū)。
本書(shū)共8章,第1章、第2章、第3章、第6章、第7章、第8章由郭銳副教授編寫(xiě),第5章由陳雄教授編寫(xiě),第4章由陳荷娟教授編寫(xiě)。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中,參考了大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料和相關(guān)教材,在此表示衷心的謝意。此外,本書(shū)的插圖和文字稿由楊永亮、邢柏陽(yáng)、陳亮、周昊、駱建華等研究生參與整理,也一并表示感謝。
由于編者水平有限,書(shū)中難免有失誤和不妥之處,歡迎讀者批評(píng)指正。
第1章 智能彈藥設(shè)計(jì)概論
1.1 概述
1.1.1 彈藥的分類(lèi)
1.1.2 智能彈藥的組成
1.2 智能彈藥的研制程序
1.2.1 預(yù)先研究
1.2.2 型號(hào)研制
1.3 智能彈藥設(shè)計(jì)輸出文件
1.3.1 智能彈藥設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
1.3.2 智能彈藥產(chǎn)品圖
1.4 智能彈藥的設(shè)計(jì)要求
1.4.1 戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求
1.4.2 生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求
1.4.3 正確處理各要求間的關(guān)系
1.5 智能彈藥設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)
1.5.1 系統(tǒng)工程方法
1.5.2 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法
1.5.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
1.5.4 可靠性設(shè)計(jì)方法
第2章 智能彈藥總體設(shè)計(jì)
2.1 智能彈藥總體設(shè)計(jì)概述
2.2 智能彈藥概念設(shè)計(jì)
2.2.1 目標(biāo)分析
2.2.2 功能分析
2.2.3 環(huán)境因素分析
2.2.4 組成要素分析
2.2.5 要素篩選與集成
2.2.6 目標(biāo)特性及作戰(zhàn)任務(wù)分析
2.3 智能彈藥技術(shù)方案設(shè)計(jì)
2.3.1 技術(shù)方案設(shè)計(jì)原則
2.3.2 初步戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)分解
2.3.3 初步技術(shù)方案設(shè)計(jì)
2.3.4 技術(shù)可行性分析
2.4 智能彈藥總體方案設(shè)計(jì)
2.4.1 總體方案選擇
2.4.2 總體外形及氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)
2.4.3 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第3章 智能彈藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 一般旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.1 彈藥外形結(jié)構(gòu)
3.1.2 定心部、彈帶與閉氣環(huán)
3.1.3 彈藥內(nèi)腔結(jié)構(gòu)
3.1.4 低阻遠(yuǎn)程形彈藥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.1.5 底部排氣彈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.1.6 底排一火箭復(fù)合增程彈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.1.7 其他零部件
3.2 一般尾翼穩(wěn)定彈藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.1 迫擊炮彈
3.2.2 張開(kāi)式尾翼彈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.2.3 桿形頭部尾翼彈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.2.4 次口徑脫殼尾翼彈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.3 子母彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1 子母彈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.3.2 子母彈的工作原理
3.3.3 開(kāi)艙方式
3.3.4 子彈拋射方式
3.4 末敏彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.1 末敏彈的工作原理
3.4.2 末敏彈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.5 彈道修正彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5.1 彈道修正彈的工作原理
3.5.2 彈道修正彈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.6 末制導(dǎo)炮彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.6.1 半主動(dòng)式末制導(dǎo)炮彈的工作原理
3.6.2 半主動(dòng)式末制導(dǎo)炮彈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.7 簡(jiǎn)易制導(dǎo)炮彈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.8 結(jié)構(gòu)特征數(shù)的計(jì)算
3.8.1 基本計(jì)算法
3.8.2 截錐體的計(jì)算公式
3.8.3 梯形平板單元的計(jì)算公式
3.8.4 彈藥總體結(jié)構(gòu)特征數(shù)的計(jì)算
第4章 引信設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.1.1 現(xiàn)代引信功能和作用過(guò)程
4.1.2 引信安全性設(shè)計(jì)要求
4.1.3 引信環(huán)境
4.2 引信系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序
4.3 發(fā)火控制基本原理和感知裝置
4.3.1 起爆方法
4.3.2 引信發(fā)火控制基本原理
4.3.3 引信感知裝置
4.3.4 定時(shí)器及其時(shí)間信息裝定
4.4 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.4.1 后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)
4.4.2 離心銷(xiāo)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)
4.4.3 制動(dòng)式曲折槽保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)
4.4.4 隔爆機(jī)構(gòu)
4.4.5 引信開(kāi)關(guān)
4.5 引信電源設(shè)計(jì)
4.5.1 引信化學(xué)電源
4.5.2 引信物理電源
4.5.3 引信定時(shí)器用電源要求
第5章 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)
5.1 概述
5.2 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥設(shè)計(jì)
5.2.1 推進(jìn)劑的選擇
5.2.2 裝藥藥型的選擇
5.2.3 單孔管狀藥的裝藥設(shè)計(jì)
5.2.4 星孔(輪孔)裝藥的裝藥設(shè)計(jì)
5.3 燃燒室設(shè)計(jì)
5.3.1 燃燒室殼體設(shè)計(jì)
5.3.2 連接底設(shè)計(jì)
5.3.3 燃燒室內(nèi)壁的隔熱與防護(hù)
5.4 噴管設(shè)計(jì)
5.4.1 錐形噴管型面設(shè)計(jì)
5.4.2 噴管熱防護(hù)設(shè)計(jì)
5.5 裝藥支撐裝置設(shè)計(jì)
5.5.1 支撐裝置設(shè)計(jì)要求
5.5.2 支撐裝置結(jié)構(gòu)形式
5.5.3 支撐裝置材料選擇
5.6 點(diǎn)火裝置設(shè)計(jì)
5.6.1 點(diǎn)火裝置類(lèi)型的選擇
5.6.2 發(fā)火管的分類(lèi)及構(gòu)造
5.6.3 點(diǎn)火藥類(lèi)型的選擇及點(diǎn)火藥量估算
5.7 導(dǎo)向鈕設(shè)計(jì)
5.8 提高火箭彈密集度的措施
5.8.1 微推偏噴管設(shè)計(jì)技術(shù)
5.8.2 繞幾何縱軸旋轉(zhuǎn)技術(shù)
5.8.3 動(dòng)靜不平衡度修正技術(shù)
5.8.4 提高炮口速度技術(shù)
5.8.5 尾翼延遲張開(kāi)技術(shù)
5.8.6 同時(shí)離軌技術(shù)
第6章 發(fā)射安全性設(shè)計(jì)
6.1 載荷分析
6.1.l火藥氣體壓力
6.1.2 慣性力
6.1.3 裝填物壓力
6.1.4 彈帶壓力
6.1.5 不均衡力
6.1.6 導(dǎo)轉(zhuǎn)側(cè)力
6.1.7 摩擦力
6.2 彈藥發(fā)射時(shí)的安全性分析
6.2.1 發(fā)射時(shí)彈體的應(yīng)力與變形
6.2.2 彈藥發(fā)射時(shí)彈體強(qiáng)度計(jì)算
6.2.3 彈底強(qiáng)度計(jì)算
6.2.4 彈藥其他零件的強(qiáng)度計(jì)算
6.2.5 裝填物安全性計(jì)算
第7章 飛行穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
7.1 空氣動(dòng)力系數(shù)計(jì)算
7.1.1 旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈藥的空氣動(dòng)力系數(shù)
7.1.2 追擊炮彈空氣動(dòng)力系數(shù)的計(jì)算
7.2 旋轉(zhuǎn)彈藥的飛行穩(wěn)定性
7.2.1 概述
7.2.2 急螺穩(wěn)定性
7.2.3 追隨穩(wěn)定性
7.2.4 彈藥飛行穩(wěn)定性的綜合解法
7.2.5 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性
7.3 尾翼彈藥的飛行穩(wěn)定性
7.3.1 尾翼彈飛行穩(wěn)定性分析
7.3.2 追擊炮彈的飛行穩(wěn)定性計(jì)算
第8章 戰(zhàn)斗部威力設(shè)計(jì)
8.1 彈藥威力指標(biāo)
8.1.1 基本概念
8.1.2 彈藥威力指標(biāo)的確定
8.1.3 彈藥的威力設(shè)計(jì)
8.2 爆破威力的計(jì)算與設(shè)計(jì)
8.2.1 概述
8.2.2 空氣中爆炸計(jì)算
8.2.3 土壤中爆炸計(jì)算
8.2.4 水中爆炸計(jì)算
8.2.5 爆破榴彈的威力設(shè)計(jì)
8.3 殺傷威力的計(jì)算與設(shè)計(jì)
8.3.1 概述
8.3.2 殺傷面積的計(jì)算
8.3.3 殺傷榴彈的威力設(shè)計(jì)
8.4 破甲威力的計(jì)算與分析
8.4.1 金屬射流基本規(guī)律
8.4.2 破甲彈的威力設(shè)計(jì)
8.5 穿甲威力的計(jì)算與分析
8.5.1 穿甲概述
8.5.2 對(duì)金屬介質(zhì)的侵徹
8.5.3 對(duì)混凝土和巖石介質(zhì)的侵徹
8.6 碎甲威力的計(jì)算與分析
附表
參考文獻(xiàn)