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全新现代外弹道学王中原 等9787030762986
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绪论1篇外弹道学基本知识章地球模型与大气特71.1地球设与地球模型71.1.1地球的形状及相关设模型71.1.2圆球模型对应的重力加速度81.1.3椭球模型对应的重力加速度101.1.4地球旋转产生的科氏惯力151.2大气的组成与特151.3稀薄空气条件下的外弹道问题161.4虚温、气压、密度、声速及黏系数沿高度的分布161.4.1空气状态方程与虚温161.4.2气温、气压随高度的分布171.4.3密度、声速及黏系数随高度的变化181.5风的分布与风场模型191.5.1风场分布191.5.2自由大气层中地转风的计算201.5.3近地面层中风速的对数分布201.5.4上部边界层的埃克曼螺线方程211.5.5风向、风速的工程计算模型211.6标准气象条件1.6.1标准气象条件的概念1.6.2我国炮兵标准气象条件241.6.3对我国炮兵高空标准气象条件的扩展25第2章弹箭飞行运动常用坐标系282.1描述弹箭质心运动的常用坐标系282.1.1直角坐标系和自然坐标系282.1.2计及地表曲率的地表切面坐标系292.2建立弹箭刚体运动方程组常用的坐标系及转换关系302.2.1常用坐标系302.2.2坐标系之间的转换关系312..角度之间的几何关系34.弹箭导航常用坐标系及其转换关系34..1WGS84坐标系34..2WGS84坐标系与东北天坐标系的转换关系35..2000大地坐标系37第3章作用于弹箭上的常见力和力矩383.1重力和重力加速度383.2地球旋转引起的科氏惯力33.3作用在弹箭上的空气动力和力矩393.3.1阻力393.3.2升力423.3.3马格努斯力433.3.4静力矩443.3.5赤道阻尼力矩453.3.6极阻尼力矩453.3.7尾翼导转力矩473.3.8马格努斯力矩473.4作用在有控弹箭上的控制力和力矩483.5发动机推力503.6获取弹箭空气动力系数的一般方法523.6.1常用工程计算方法533.6.2飞行试验法763.7弹箭气动布局与外形803.7.1常见的弹箭气动布局形式813.7.2弹箭气动外形布局选择83第4章弹箭质心运动方程组及空气弹道特44.1外弹道学基本设844.2弹箭质心运动方程组建立854.2.1直角坐标系下弹箭的质心运动方程组854.2.2自然坐标系下弹箭的质心运动方程组864.3弹道方程组解法874.3.1弹道方程组的解析解法874.3.2弹道方程组的数值解法884.4空气弹道特94.4.1速度沿全弹道的变化894.4.2质心加速度沿全弹道的变化924.4.3空气弹道的不对称934.4.4优选程角944.4.5原点弹道设下空气弹道的确定954.4.6旋转加速度γ··沿全弹道的变化964.5外弹道散布特及计算方法984.5.1影响外弹道散布的主要因素984.5.2外弹道散布的计算方法及减小途径100第5章弹箭一般运动方程组1035.1弹箭运动方程的一般形式1035.1.1速度坐标系下的弹箭质心运动方程1035.1.2弹轴坐标系下的弹箭绕心运动方程1045.1.3弹箭刚体运动方程组的一般形式1085.2弹道方程中的空气动力和空气动力矩表达式1085.2.1有风时的空气动力1095.2.2有风时的空气动力矩1105.36自由度刚体弹道方程组1145.4降阶的5自由度刚体弹道方程组1165.54自由度修正质点弹道方程组1175.6弹箭一般运动方程组研究与应用中的一些问题120第二篇弹箭飞行稳定理论第6章旋转稳定弹角运动理论1256.1引起弹丸角运动的主要原因1256.2旋转稳定弹角运动方程的建立1286.2.1炮弹角运动的几何描述1286.2.2弹箭角运动方程组1296..质心速度方程和自转角方程的解析解1326.3简化条件下的旋转稳定理论1336.3.1攻角方程解的一般形式1336.3.2陀螺稳定条件1346.3.3初始扰动产生的角运动1356.4初始扰动对质心运动的影响——气动跳角1376.4.1由初始扰动Δ·0产生的平均偏角1376.4.2由初始扰动Δ0产生的气动跳角1386.5脉冲修正弹的稳定1396.6动力平衡角的产生机理及特1416.6.1动力平衡角的理论推导1416.6.2动力平衡角沿全弹道的变化1426.7偏流的近似计算及工程应用1436.7.1偏流的近似计算1436.7.2偏流的工程应用1446.8考虑全部空气动力和力矩时攻角方程的解及稳定判据1476.9过稳定弹丸外弹道特分析1506.9.1过稳定弹丸的概念1506.9.2低伸弹道条件下正常陀螺稳定弹丸的情况1516.9.3低伸弹道条件下过稳定弹丸的情况1526.9.4飞行弹道特分析1536.9.5实现过稳定弹丸的条件及其对弹道特的影响154第7章尾翼稳定弹角运动理论1557.1攻角运动方程的齐次解1557.2起始扰动对质心运动的影响1577.3低旋尾翼弹攻角方程的解1587.3.1低旋尾翼弹的导转及平衡转速1587.3.2由起始扰动引起的角运动及对质心运动的影响1597.4尾翼弹的动力平衡角及偏流1607.4.1非旋转尾翼弹的动力平衡角1617.4.2低旋尾翼弹的动力平衡角及偏流1617.4.3尾翼稳定弹在曲线弹道上的追随稳定1627.5低旋尾翼弹的共振不稳定问题162第三篇外弹道设计理论与增程技术第8章外弹道设计1698.1外弹道设计问题1698.2经典外弹道设计方法1708.2.1榴弹炮较佳弹丸质量与初速的设计1718.2.2飞行稳定设计1728..地炮初速级设计1768.3现代外弹道设计方法1788.4外弹道优化设计1798.4.1外弹道优化设学模型的建立1798.4.2典型弹种的外弹道优化设学模型1838.4.3外弹道优化设计问题可采用的优化方法1928.4.4外弹道优化设计中应注意的问题2038.4.5外弹道优化设计的一般步骤2078.5外弹道反设计2078.5.1外弹道反设计的概念、目的与设计流程2078.5.2外弹道反设计主要解决的问题与常用计算方法208第9章外弹道相似理论2109.1外弹道相似问题2109.2外弹道相似与似条件2119.2.1外弹道诸元相似分类2119.2.2旋转弹的外弹道相似条件2119..外弹道相似与似条件的讨论2209.2.4尾翼弹的外弹道相似条件29.3非接近相似条件下的外弹道相似修正问题2259.3.1问题的引出2259.3.2非接近相似条件下的外弹道相似修正方法2269.4外弹道相似应实例19.4.1基本弹与模拟弹选定19.4.2模拟弹方案设计19.4.3两弹外弹道相似对比分析20章外弹道减阻与增程技术10.1气动外形减阻增程技术10.1.1优化弹形减阻增程概述10.1.2炮弹波阻母线方程近似解10.1.3外形减阻优化设计24110.2底排外弹道增程技术24210.2.1底排减阻增程原理24210.2.2底排弹外弹道特24410.3增程技术24610.3.1增程原理24610.3.2推增程弹外弹道特24710.4滑翔增程技术24810.4.1炮弹滑翔增程原理24810.4.2滑翔增程弹弹道特25010.5冲压增程技术25110.5.1冲压增程原理25110.5.2固体燃料冲压发动机增程弹增程的影响因素252第四篇弹箭飞行弹道控制理论与技术1章弹道滤波与弹道预报25711.1弹道滤波的基本概念25711.2弹道滤波方法25811.2.1二乘滤波25811.2.2多项式卡尔曼滤波26511..扩展卡尔曼滤波27011.2.4无迹卡尔曼滤波28311.3弹道预报的概念与方法29011.3.1基本概念29011.3.2影响弹道预报效果的主要因素29211.3.3弹道预报与弹道滤波的关系及弹道预报模型的建立29311.3.4弹道预报在工程中的应用2942章弹道修正技术29712.1弹道修正技术简介29712.2阻力型一维弹道修正技术29912.2.1阻力型一维弹道修正执行机构及其特点29912.2.2阻力型一维弹道修正弹的外弹道模型30212..程量函数30512.2.4阻力型一维弹道修正弹的外弹道特301.二维弹道修正技术3091..1二维弹道修正执行机构及其特点3091..2二维弹道修正弹的外弹道模型3101..脉冲弹道修正弹的外弹道特3161..4简易固定鸭舵PGK双旋弹道修正弹的外弹道特32412.4弹道修正控制方法32712.5弹道修正技术在工程应用中的若干问题32812.5.1弹道探测修正体制选择与流程时序设计32812.5.2地面模拟方法33012.5.3弹道修正弹表问题3333章滑翔增程制导炮弹飞行控制技术33713.1滑翔增程制导炮弹简介33713.1.1滑翔增程制导炮弹原理及特点33713.1.2研究现状33813.1.3主要难点问题34013.2滑翔增程制导炮弹方案与结构布局34213.2.1滑翔增程制导炮弹的组成与总体设计方法34213.2.2滑翔增程制导炮弹的气动布局与结构34413..滑翔增程制导炮弹的飞行控制特点34613.3滑翔增程制导炮弹飞行控制弹道模型及弹道特34713.3.1滑翔增程制导炮弹弹道控制模型34713.3.2滑翔增程制导炮弹飞行控制弹道特分析34913.4滑翔增程制导炮弹方案弹道规划35413.4.1方案弹道的作用及特点35413.4.2滑翔飞行方案弹道规划方法35513.5滑翔增程制导炮弹飞行控制策略与方法36113.5.1制导系统功能与分类36113.5.2滑翔增程制导炮弹制导方案36313.5.3中制导系统指令形式36513.5.4阻尼回路设计36513.5.5中制导设计36613.5.6末端准确比例导引方法36713.5.7中末制导稳定交接算法36813.6飞行弹道控制模拟技术36813.6.1制导炮弹发及飞行环境特3613.6.2飞行控制部件环境模拟36913.6.3飞行控制系统功能动态模拟37113.7滑翔增程制导炮弹广义表概述37413.7.1广义表的功能37413.7.2广义表与常规弹药表的主要差异37413.7.3广义表的主要内容及编制步骤37513.7.4广义表编制的要点或难点376参考文献377
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