第1章 火箭发射系统总体设计 1
1.1 引言 1
1.2 战术技术要求 2
1.2.1 战术性 2
1.2.2 勤务性 7
1.2.3 工艺性、生产性 8
1.3 发射系统总体布局设计 9
1.3.1 定向器、俯仰体与回转体 9
1.3.2 质量和质心位置 14
1.3.3 运行体的选择 15
1.4 发射系统的支撑与调平 18
1.4.1 发射系统的支撑 19
1.4.2 发射系统的调平 20
思考与练习 22
第2章 火箭发射系统受力分析 23
2.1 引言 23
2.2 坐标系的定义 24
2.3 推力偏心、质量分布不均衡与导引面微弯曲的定义 25
2.3.1 火箭弹的推力偏心 26
2.3.2 质量分布不均衡 28
2.3.3 定向器导引面微弯曲 31
2.4 发射状态下火箭发射系统受力分析与计算 32
2.4.1 概述 32
2.4.2 火箭弹推力偏心与质量分布不均衡引起的动力载荷 33
2.4.3 定向器导引面微弯曲引起的动力载荷 35
2.4.4 定向器振动引起的动力载荷 40
2.5 行军时火箭发射系统受力分析与计算 42
2.5.1 振动动力载荷 42
2.5.2 制动惯性力 49
2.5.3 离心惯性力 50
2.6 火箭燃气流对发射系统的冲击力计算 52
2.6.1 火箭燃气湍流自由射流结构 52
2.6.2 火箭燃气流流场特性参数的确定 54
2.6.3 冲击力的数值模拟 57
思考与练习 62
第3章 定向器设计 63
3.1 概述 63
3.2 定向器长度设计 66
3.2.1 方向角散布计算公式 67
3.2.2 有效定向器长度的基本概念 71
3.2.3 有效定向器长度的设计 72
3.2.4 保证不发生炮口撞击 74
3.2.5 定向器实际长度的确定 75
3.3 螺旋定向器设计计算 77
3.3.1 螺旋定向器螺旋角的确定 77
3.3.2 低旋尾翼弹的飞行转速范围 79
3.3.3 火箭飞行中的自转角速度计算 81
3.3.4 螺旋定向器导转侧压力的计算 81
3.4 闭锁机构设计与计算 83
3.4.1 闭锁力的确定 84
3.4.2 弹簧式闭锁机构设计计算 85
3.4.3 卡簧式闭锁机构设计计算 88
3.4.4 剪切销式闭锁机构设计计算 94
思考与练习 98
第4章 平衡机设计 100
4.1 概述 100
4.1.1 重力矩分析 100
4.1.2 平衡力矩曲线的选择 102
4.1.3 平衡机与力三角形 103
4.2 弹簧推式平衡机 103
4.2.1 两点控制设计方法 104
4.2.2 三点控制设计方法 105
4.2.3 双弹簧变刚度推式平衡机三点控制设计方法 106
4.3 扭力平衡机 108
4.3.1 传动机构及其计算 108
4.3.2 扭杆设计计算公式 114
4.3.3 扭力平衡机的设计方法 120
4.4 气压式平衡机 123
4.4.1 气体压力和平衡机抗力 123
4.4.2 平衡机主要参数的确定 124
4.4.3 平衡机的摩擦力 124
4.4.4 平衡机的结构尺寸 125
4.5 H221火箭炮平衡机设计实例 126
4.5.1 质量和质心位置计算 126
4.5.2 平衡机主要参数设计 129
4.5.3 平衡机的性能计算 133
思考与练习 135
第5章 高低机与方向机设计 136
5.1 螺杆式高低机的设计 136
5.1.1 传速比和瞄准速度的计算 136
5.1.2 高低机受力分析 139
5.1.3 高低机手轮力计算 145
5.1.4 高低机零件的强度校核 146
5.2 齿弧式方向机设计 146
5.2.1 传速比分配 147
5.2.2 受力分析 149
5.2.3 手轮力计算 153
5.2.4 主要零件的强度校核 153
5.3 滚柱自锁器设计 153
5.3.1 工作原理 153
5.3.2 自锁条件 154
5.3.3 楔角计算公式 155
5.3.4 承载能力 157
5.3.5 计算实例 158
思考与练习 161
第6章 射击密集度计算与分析 162
6.1 引言 162
6.2 半约束期与起始扰动 164
6.3 起始扰动计算 167
6.3.1 振动引起的起始扰动 167
6.3.2 中间偏差的试验测量 169
6.4 发射系统动力学 170
6.4.1 动力学模型 171
6.4.2 运动微分方程 173
6.4.3 微分方程的求解 175
6.5 提高密集度的措施 182
6.5.1 保证有合适的炮口速度和炮口转速 182
6.5.2 减小起始扰动 183
6.5.3 影响密集度的因素 184
思考与练习 189
第7章 高低压发射技术 190
7.1 高低压发射系统设计 190
7.1.1 高低压发射系统总体方案设计 190
7.1.2 高低压室平衡压力预估 191
7.1.3 喷管设计 192
7.1.4 高低压发射系统装药设计 195
7.1.5 高低压发射系统定向器设计 197
7.2 高低压发射系统内弹道及稳炮性能分析 199
7.2.1 高低压发射系统内弹道研究 199
7.2.2 内弹道及稳炮性能特性研究 204
7.3 高低压发射系统动力学特性分析 207
7.3.1 发射系统动力学模型概述 207
7.3.2 多刚体动力学简介 207
7.3.3 高低压发射系统动力学模型研究 208
7.4 高低压发射系统发射动力特性研究 218
7.4.1 提高火箭发射密集度的主要措施 218
7.4.2 两枚火箭弹同时发射动力特性分析 219
7.4.3 发射时序对高低压发射系统初始扰动的影响研究 221
7.5 高低压发射系统发射密集度分析 223
第8章 无人机弹射发射系统设计 226
8.1 前言 226
8.2 总体方案设计 227
8.2.1 发射方案设计 227
8.2.2 动力系统设计 229
8.2.3 悬架系统设计与选择 230
8.2.4 安全保护系统分析 233
8.3 无人机发射系统结构设计 234
8.3.1 发射架基本结构设计 234
8.3.2 动力系统结构设计 237
8.3.3 悬架系统结构设计 238
8.3.4 安全保护系统结构设计 239
8.3.5 模型的总体装配 239
8.3.6 发射流程 240
8.4 发射系统动力学分析及仿真 240
8.4.1 工程力学分析简述 240
8.4.2 动力系统运动动力学分析 242
8.4.3 悬架系统运动动力学分析 247
8.4.4 钢丝绳意外断裂情况下弹簧缓冲器运动学、动力学仿真 249
8.5 无人机发射系统关键零部件分析 250
8.5.1 总体结构分析 250
8.5.2 闭锁机构有限元分析 251
8.5.3 发射架模态分析 254
参考文献 258