100mm海炮杀爆弹弹丸设计与分析

计算弹丸在目标上空任一点爆炸时， 对地面人员目标的杀伤 面积，并由此优化出弹丸最有利的爆炸高度； 三撰写说明书； 四通过答辩。
工作计划与进度安排:
第一周： 周一指导教师讲解设计题目、设计思路和说明书格式； 周二~周三学生自己查资料，了解弹丸结构和性能，绘制弹体零件图和半备弹丸 图； 周四~周五完成发射安全性和飞行稳定性的计算，画出威力计算框图。周五组长 汇总问题和进度，同学可随时通过电话、QQ 或 E-mail 联系。 第二周： 周一~周二完成弹丸杀伤面积的计算，优化出最佳爆炸高度。老师检查，学生准 备设计说明书内容； 周三~周四整理设计说明书； 周五答辩。
学生姓名
课程设计题目 100 毫米海炮杀爆弹弹丸设计与分析 实践教学要求与任务:
已知条件： 1 弹丸标定质量：G=15.6kg； 2 弹丸初速：v0=905m/s； 3 弹丸计算膛压：pj=3249kg/cm2； 4 质心距离（距弹底） ：XC=172mm； 5 弹丸转动惯量比：Jy/Jx=2.0354kg· cm2/0.2152kg· cm2=9.46； 6 弹型系数：i43=1，弹丸射角 θ0=45° ； 7 弹体材料：D60，弹体重量 G1=13.4kg； 8 弹丸内装 TNT 炸药， 密度 ρ=1.59g/cm3， 炸药质量 mω=1.177kg， 9 弹丸结构尺寸见附图； 10 引信为海-时 1 引信，外露长度为 129mm，质量 0.641kg，旋入 弹体深度 29mm,小端直径为 8 mm； 11 火炮缠度 η=32(d) 。 。 设计要求：一用 AUTOCAD 绘制弹体及半备弹丸图； 二设计计算 1 弹丸发射安全性分析 （1）分析弹丸在膛内发射时的受力。 （2）计算弹体及其零件在最大膛压时的强度。 （3）进行弹丸装填物的发射安全性计算。 2 弹道计算和稳定性分析 （1）分析弹丸在外弹道飞行时所受的空气动力和力矩； （2）计算弹丸在外弹道上攻角为零时的空气阻力系数； （3）计算弹丸的外弹道参量； （4）对弹丸的飞行稳定性进行计算和分析。 3 弹丸威力计算
关键字：发射安全性；飞行稳定性；杀伤威力
I
目录
摘要 .............................................................................................................................................I 1 弹丸发射安全性分析 ............................................................................................................. 1 1.1 分析弹丸在膛内发射时的受力 ................................................................................... 1 1.1.1 火药气体压力 ..................................................................................................... 1 1.1.2 惯性力 ................................................................................................................. 1 1.1.3 装填物压力 ......................................................................................................... 2 1.1.3 弹带压力 ............................................................................................................. 3 1.1.4 不均衡力 ............................................................................................................. 4 1.1.5 导转侧力 ............................................................................................................. 4 1.1.6 摩擦力 ................................................................................................................. 4 1.2 计算弹体及其零件在最大膛压时的强度 ................................................................... 4 1.3 进行弹丸装填物的发射安全性计算 ........................................................................... 7 2 弹道计算和稳定性分析 ........................................................................................................ 8 2.1 空气力矩和空气动力分析 ........................................................................................... 8 2.2 空气阻力系数 ............................................................................................................... 9 2.2.1 头阻系数计算 ..................................................................................................... 9 2.2.2 尾部波阻系数计算 ............................................................................................. 9 2.2.3 摩擦阻力系数 ..................................................................................................... 9 2.2.4 底部阻力系 ....................................................................................................... 10 2.2.5 弹丸总阻力系数 ............................................................................................... 10 2.2.6 弹形系数 ........................................................................................................... 10 2.2.7 弹道系数 ........................................................................................................... 11 2.3 计算弹丸的外弹道参量 ............................................................................................. 11 2.3.1 计算落点诸元 ................................................................................................... 11 2.3.2 计算顶点诸元 ................................................................................................... 14 2.4 对弹丸的飞行稳定性进行计算和分析 ..................................................................... 14 2.4.1 急螺稳定性 ....................................................................................................... 15 2.4.2 追随稳定性 ....................................................................................................... 15 3 弹丸威力计算 ....................................................................................................................... 16
指导教师：
专业负责人：
学院教学副院长：
201 年
月 日
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摘要
本次课程设计主要是对弹丸的空气动力特性分析，外弹道诸元和飞行稳定性的计算， 并分析弹丸杀伤威力，是综合运用《炮弹设计理论》这门所学知识的一门实践课程。 100mm 海炮杀爆弹是军事战术及装备中的常用弹种之一，对于对其的分析和研究对于 学习和计划有很大帮助，本说明书中主要从以下几个方面进行说明和计算： 弹丸发射安全性，弹丸结构的空气动力分析，弹丸空气动力参数计算，弹形系数弹道计 算（落点诸元，顶点诸元） ，弹丸飞行稳定性（追随稳定性和陀螺稳定性） ，弹丸杀伤威 力。并最后进行分析以此确定设计的合理性。 弹丸飞行过程中受到空气动力的作用。通常情况下，会受到空气阻力、升力、马格 努斯力以及静力矩、赤道阻尼力矩、极阻尼力矩、马格努斯力矩的作用。 弹丸在超音速下飞行过程受到摩阻、涡阻和波阻的作用。 摩阻是由空气的粘性所形成，所谓粘性是指空气（或流体）中的一层阻止其邻层对 它作相对位移的本领。由于运动着的弹丸表面附面层的不断被形成，也就是在弹丸飞行 过程中，沿途的、接近弹丸表面的一薄层空气（即附面层）不断被带动，消耗着弹丸的 动能，使弹丸减速。与此相当的阻力，就是所谓的摩阻。减少摩阻的主要方法是弹体的 光滑度，减少弹体的粗糙度。 本设计主要侧重内容为飞行稳定性和弹丸杀伤威力
课程设计说明书
题目： 课程名称： 专业： 学号： 姓名： 指导教师：
能源与水利学院 2017 年 06 月
课程设计成绩评定表
课程设计题目 专 业 100 毫米海炮杀爆弹弹丸设计与分析 弹药工程与爆炸技术 姓名
班级学号
评
语 指导教师签字：
成绩
日期
年
月
日
课程设计任务书
学 院 能源与水利学院 专 业 班Baidu Nhomakorabea学号 弹药工程与爆炸技术