火箭弹密集度

1.重锤式加速度计
重锤式加速度计原理见图9－11，当基座以加速度a运动时，由 于惯性质量块m相对于基座后移，测得质量块的位移量ΔS便知道基 座的加速度。
重锤式加速度计由惯性体（重锤）、弹簧片、阻尼器、电位器 和锁定装置等组成，其结构如图9－12所示。
重锤式加速度计传递函数为
Gxj
(s)
ห้องสมุดไป่ตู้
u(s) a(s)
第九章 密集度问题
第一节 概述 第二节 火箭弹密集度估算
（一）小节一 方向密集度估算 （二）小节二 距离密集度估算 （三）小节三 反坦克火箭弹密集度估算
第三节 提高密集度的措施简述
（一）小节一 微推偏喷管设计技术 （二）小节二 绕几何纵轴旋转技术 （三）小节三 动静不平衡度修正技术 （四）小节四 提高炮口速度技术 （五）小节五 尾翼延迟张开技术 （六）小节六 同时离轨技术
上一页 下一页 返回
第三节 提高密集度的措施简述
9.3.2 绕几何纵轴旋转技术
为了提高火箭弹密集度指标，在尾翼式火箭弹设计中，一般采 用一些导转措施，使其绕几何纵轴低速旋转。通常，在设计中可采 用的导转措施有以下几种。 （1）为了在出炮时能够获得一定的炮口转速，在定向管上设计有螺旋 （2 （3）在安装直尾翼或弧型尾翼时，使尾翼片和全弹几何纵轴之间有一 夹角，或者在刀状尾翼片上加工一斜切面。
第四节 简易控制系统简述
（一）小节一 简易控制系统原理及组成 （二）小节二 简易控制系统常用元件
下一页
第一节 概述
作战效率与火箭弹的射击精度密切相关。射击精度用对目标的命 中概率来衡量，它包含两个部分：即准确度与密集度。准确度是指火 箭弹炸点散布中心偏离射击指向点的程度。准确度高即是散布中心偏 离指向点的偏差小。密集度是指多发火箭弹炸点围绕散布中心分布的 密集程度。密集度好即是指各炸点偏离散布中心偏差小。
由于影响准确度或密集度的因素除少数有弱的联系外，大部分是 相互独立的，所以准确度的高或低与密集度的好与坏没有必然联系。 如图9－1。
研究密集度的方法有两种，即：直接实验法与计算法。
上一页 下一页 返回
第二节 火箭弹密集度估算
9.2.1 方向密集度估算
一、
•
0 k
的估算
•
• 0 k
s0
0.13 0
图9－12 典型重锤式加速度计结构图
返回
图9－13 液浮式加速度计原理图
返回
图9－14 挠性摆式加速度计
返回
图9－15 执行装置原理图
返回
上一页 下一页 返回
第四节 简易控制系统简述
3.舵机的分类
按照所采用能源的不同，舵机可分为以下三类：电动式舵机、 气压式舵机和液压式舵机。 （1） 电动式舵机。电动式舵机又可分为电磁式和电动机式两种。 （2） 气压式舵机。按气源的种类不同，气压式舵机分为冷气式和燃气 式两种。 （3） 液压式舵机。 （4） 顺序点火发动机。 （5） 燃气射流发动机。
k
J z (z0
0.134mv0
0.329)( 0 0.456)
a am
上一页 下一页 返回
第二节 火箭弹密集度估算
9.2.2 距离密集度估算
距离散布公式
Bx
{
x1 vk
vik
2
BIsp I sp
2
Bmk mk
2
Bmp mp
2
x1 ck / ck
2
Bi i
2
上一页 下一页 返回
第三节 提高密集度的措施简述
9.3.1 微推偏喷管设计技术
由火箭外弹道理论可知，火箭发动机的推力偏心是影响火箭弹散 布的主要误差源之一。
形成推力偏心的原因是火箭发动机推力矢量F不通过全弹质心， 从而产生绕质心的推力偏心力矩Mc，生成Mc的误差源大致可分为三类： （1） 由于火箭弹质量分布关于几何纵轴不对称，导致全弹质心偏离几 何纵轴，形成质量偏心。 （2） 由于喷管内型面不对称或喷管与燃烧室的安装误差，造成喷管几 何纵轴与全弹几何纵轴不重合，形成几何偏心 。 （3） 由于喷管内燃气流场的不对称，导致推力矢量[WTHX]F[WTBX]偏 离喷管几何纵轴形成气体动力偏心 。
2
BDB DB
2
Bmk mk
2
x1
k
2 k
2 1 }2
上一页 下一页 返回
第二节 火箭弹密集度估算
9.2.3 反坦克火箭弹密集度估算
反坦克火箭弹的偏角散布有以下特点： (1) 和一般野战火箭弹相比，反坦克火箭弹的攻角和偏角较小 。 (2) 和一般野战火箭弹不同，计算反坦克火箭弹方向散布时，不能忽 略被动段内扰动生成的散布。 (3) 装药初温对反坦克火箭弹的角散布有较大影响。 (4) 反坦克火箭弹的攻角在主动段很小，而且在主动段内运动的时间 很短，所以与飞行速度平方成正比的稳定力矩不至于使火箭弹摆动角 速度产生显著的变化，可以将此项略去。
挠性加速度计也是一种摆式加速度计，它与液浮加速度计的主 要区别在于它的摆组件不是悬浮在液体中，而是弹性地连接在挠性 支承上，挠性支承消除了轴承的摩擦力矩。
挠性加速度计有不同的结构类型，图9－14所示是其中一种。
上一页 下一页 返回
第四节 简易控制系统简述
三、 执行装置 1.执行装置的作用及组成
执行装置是火箭弹控制系统的重要组成部分，它的作用是根据 火箭弹的控制信号或测量元件输出的稳定信号，操纵火箭弹的舵面 或副翼偏转，或者改变校正发动机的推力矢量，以便控制和稳定火 箭弹的飞行。
上一页 下一页 返回
第四节 简易控制系统简述
9.4.1 简易控制系统原理及组成
（1） 增加弹的有效载荷和容积。 （2） 要求火箭具有某种气动特性和气动外形，以满足特定的飞行姿态
（3） 要求发动机提供特定的推力— （4） 合理安排弹载控制系统各部件在弹体上的位置等。
控制系统组件包括下列主要部件： （1） 陀螺型角位移测量仪。 （2） 校正发动机。 （3） 电源。 （4） 电子仪器和测量仪器部件。
如图9－9所示。 （2） 方向陀螺仪。方向陀螺仪的功能是测量弹体的俯仰角和偏航角。
如图9－10所示。
上一页 下一页 返回
第四节 简易控制系统简述
二、 加速度计
加速度计是惯性制导系统中重要的敏感元件之一，它输出与运 动载体加速度成比例的信号，用来测量弹体的飞行加速度、速度和 飞行路程。常用的加速度计有重锤式加速度计，液浮摆式加速度计 和挠性加速度计。
执行装置一般是由放大变换元件、舵机和反馈元件等组成的一 个闭合回路，如图9－15所示。 2.对执行装置的基本要求。 （1） 舵机能够产生足够大的输出力矩。 （2） 能使舵面产生足够的偏转角和角速度。 （3） 舵回路应有足够的快速性。 （4） 舵回路的特性应尽量呈线性特性。 （5） 其他要求，例如外形尺寸小、质量轻、经济性好及工作可靠等。
第三节 提高密集度的措施简述
9.3.5 尾翼延迟张开技术
如果在发射过程中，火箭弹出炮口后的一段距离上先使得尾翼 不张开，使火箭弹产生顺风偏，当飞行到某一位置时尾翼快速张开 到位，使火箭弹产生迎风偏，最终使得迎风偏离的位移抵消初始段 产生的顺风偏离的位移，从而使得火箭弹的横向散布减小。
上一页 下一页 返回
Tx2j s2
kuuxj
2Txj
xj s
1
上一页 下一页 返回
第四节 简易控制系统简述
2.液浮摆式加速度计 液浮摆式加速度计原理及结构类似于液浮式陀螺仪。如图9－13
所示。壳体内充有浮液，将浮筒悬浮。浮筒内相对旋转轴有一个失 衡检验惯性体(质量块)，当沿加速度计的输入轴（敏感方向）有加 速度时，由于惯性的作用，惯性体绕旋转轴产生惯性力矩 ，当沿加 速度计的输入轴（敏感方向）有加速度时，由于惯性的作用，惯性 体绕旋转轴产生惯性力矩，此时力矩器的输入电流与输入加速度计 成比例，通过采用电阻可获得与输入加速度成比例的信号。 3.挠性加速度计
am 0.329
a am
二、 wk 的估算
wk
s0
1.10W am 1.23
am 2a
上一页 下一页 返回
第二节 火箭弹密集度估算
三、 k 的估算
1.火箭弹的转速与飞行速度成正比(等角加速度旋转)的情况
k
J z (z0
0.067mv0
0.329)( 0 0.456)
a am
2.火箭弹的转角与飞行时间成正比(等角速度旋转)的情况
上一页
返回
图9－1 射弹的密集度与准确度
返回
图9－6 炮口速度对速度矢量偏角散布的影响规律
返回
图9－7 三自由度陀螺仪
（a）结构示意图；（b）简化示意图
返回
图9－9 垂直（滚动、俯仰）陀螺仪原理图
返回
图9－10 方向（偏航、俯仰）陀螺仪原理图
返回
图9－11 重锤式加速度计原理图
返回
上一页 下一页 返回
第四节 简易控制系统简述
9.4.2 简易控制系统常用元件
一、陀螺 1. 陀螺仪
如图9－7中的陀螺转子装在两个环架上，它能绕Ox、Oy、Oz三 个相互垂直的轴旋转，称之为三自由度陀螺仪。如果将三自由度陀 螺仪的外环固定，陀螺转子便失去一个自由度，变成了二自由度陀 螺仪。 2. 陀螺仪的基本特性
陀螺仪的基本特征是转子绕主轴高速旋转而具有动量矩。 （1） 陀螺仪的定轴性 （2） 陀螺仪的进动性
上一页 下一页 返回
第四节 简易控制系统简述
3. 三自由度陀螺仪在弹上的应用 三自由度支承能使陀螺仪在空间保持主轴的方向不变，不管火
箭弹怎样转动，用这种方法支承，陀螺是自由的。 （1） 垂直陀螺仪。垂直陀螺仪的功能是测量弹体的俯仰角和滚动角。
第三节 提高密集度的措施简述
9.3.4 提高炮口速度技术
火箭弹主动段末速度矢量偏角散布中间偏差随炮口速度v0的变 化规律见图9－6。
常用的提高炮口速度的技术途径有以下几种： （1）采用单室双推力火箭发动机装药设计技术，增大火箭弹在膛内运
动时的加速度。 （2 （3 （4）加长发射管长度。
上一页 下一页 返回
上一页 下一页 返回
第三节 提高密集度的措施简述
9.3.3 动静不平衡度修正技术
为了减小动静不平衡度对密集度指标的影响，必须采取一定的 技术措施减小动静不平衡度的量值。在设计及生产中可采取的措施 （1 （2 （3）对完成总装后的全弹进行动平衡测试，采用配重的方法减小动静 不平衡度的量值。
上一页 下一页 返回
第三节 提高密集度的措施简述
9.3.6 同时离轨技术
同时离轨技术是在发射装置设计中，将定向管设计成阶梯管， 定向管后段与火箭弹后定心部同口径，前段内径大于火箭弹定心部 直径。当将火箭弹装入发射管时，在火箭弹的前定心部上装配一支 撑卡环，卡环的外径与定向管前段内径相同。在火箭弹发射时，后 定心部沿定向管后段内壁运动，卡环随火箭弹一起沿定向管前段内 壁运动，当卡环出炮时，后定心部同时脱离定向管后段，火箭弹完 全脱离了定向管的约束，处于自由飞行状态。在飞行过程中，前定 心部上的卡环在空气动力的作用下，从弹体上脱落。