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摘要本文以БМ-21 式火箭弹为参考， 在详细了解其战术指标和各个部件的尺寸及作用之后，开始设计弹径为 122mm、射程为 20km 的火箭弹。主要是火箭弹重要部件的结构设计，以及利用公式对火箭弹气动参数、内弹道、外弹道进行理论计算，并绘制相关曲线。本文首先绘制 122mm火箭弹的三文模型，并根据三文模型尺寸计算火箭弹气动稳定性，其稳定余量在15% 左右，火箭弹可以稳定飞行。之后计算火箭弹外弹道，主要是用过试验改变平均推力，使射程达到要求.将平均推力做为约束条件，在内弹道计算时，通过试验推进剂药柱的内径和外径，直到平均推力满足要求。27122
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毕业论文关键词 火箭弹 内弹道 外弹道 气动计算
Title 122mm Rocket Design Abstract
This article has used БМ-21 Rocket for reference.Designing 122mm diameter and 20km range rocket after understand the performance and size of each part of the БМ-21 Rocket. This article primarily introduce important parts of the rocket .Calculate aerodynamic,internal ballistic and exterior ballistic of the rocket by using formulas.
First make a 3D model of the rocket.According to the size of the model,calculate the aerodynamic.The margin of stability is about 15% and the rocket can fly stable.Then calculate the exterior ballistic.By changing average thrust to achieve the range. By changing average ballistic to achieve the average thrust.
Keywords Rocket Internal ballistic Exterior ballistic Aerodynamic
目 次
1 引言 1
1.1 火箭弹发展过程. 1
1.2 122mm 火箭弹国内外研究2
1.3 本文研究的内容. 4
2 火箭弹总体设计 6
2.1 火箭弹战斗部设计. 6
2.2 火箭弹燃烧室设计. 7
2.3 火箭弹喷管设计. 8
2.4 火箭弹尾翼设计. 9
3 火箭弹气动计算 10
3.1 火箭弹计算模型. 10
3.2 火箭弹弹体气动计算. 11
3.2.1 弹体轴向力计算 11
3.2.2 弹体法向力计算 12
3.3 火箭弹尾翼气动计算. 13
3.3.2 尾翼升力系数计算 13
3.3.3 尾翼压力中心系数计算 14
4 火箭弹外弹道计算 16
4.1 火箭弹推力计算 16
4.2 炮兵标准气象条件 16
4.3 空气阻力计算 17
4.4 质心在铅垂面内的运动方程 19
4.5 外弹道计算过程 20
5 火箭弹发动机内弹道计算 23
5.1 燃烧室压强变化过程 23
5.2 推进剂的燃烧性质 24
5.2.1 推进剂的燃速 24
5.2.2 推进剂的侵蚀燃烧 25
5.2.3 侵蚀燃烧准则 26
5.2.4 发动机性能参数 28
5.2.5 零文内弹道方程 29
5.2.6 后效段计算 31
5.2.7 推力的计算. 31
5.2.8 内弹道的计算过程与结果分析. 32
6 火箭弹强度校核 37
6.1 螺纹强度校核 37
.2 燃烧室强度校核 38
6.3 连接底强度校核 38
结 论 40
致 谢 41
参 考 文 献 42
1 引言
1.1 火箭弹发展过程
火箭弹是一种靠火箭发动机推进的弹药，主要用于杀伤、压制敌方的有生力量，破
坏敌方重要设施、武器装备等。早在12世纪中国人就发明了带有箭头、箭杆、箭羽、药
筒的火箭，其中箭头、箭羽、药筒相当于现在火箭弹的战斗部、尾翼和发动机。19世纪，
英国人发明的火箭最大弹射程达到2.5km 。20世纪后，更多的国建如德国、苏联等都开
始了火箭弹的研究和生产。
二十世纪三十年代初期，德国对固体推进剂展开研究。但是受到当时工业技术的限
制，导致火箭弹稳定性差，命中精度低，这使得火箭弹的研制进程缓慢。随着冶金技术
和制造技术的发展，威力大、射程远、安全性好的火炮逐渐成为了战场上的主角。特别
是在当时，火炮的精度好于火箭弹，它可以精确的命中堡垒，而多门火炮齐射的威力也