中远程地空导弹快速设计评估软件系统研究

摘要

未来高科技战争要求地空导弹具有射程远、速度快、体积小、机动灵活和主动段攻击等优点，传统的固体火箭发动机已不能满足新一代地空导弹的需要，在火箭发动机和冲压发动机技术基础上发展起来的整体式固体火箭冲压发动机以其独特的性能品质而成为这类导弹推进系统的最佳选择。然而，该类发动机的采用也给导弹总体方案设计工作增加了难度，需要借助于计算机辅助设计(CAD)技术的帮助。 本文建立了固体火箭冲压发动机性能计算、导弹气动性能计算和弹道仿真分析等分系统的数学模型，并编制了相应的C++计算程序模块。以Visual C++6.0为开发平台，开发了中远程地空导弹快速设计评估软件系统，并将上述程序模块集成到了该系统中。该软件系统还提供了数据管理模块、导弹三面图绘制模块、二维曲线显示模块和CATIA接口模块等辅助模块，提供了完整的图形化用户界面，形成了相对完整的导弹一体化设计软件系统。其中的CATIA接口模块是本软件的一大特色，在类似软件中尚不多见，该模块实现了本软件与CATIA．之间的双向动态数据传输，从而极大地扩展了本软件的功能，增加了本软件的应用范围。软件开发采用面向对象的软件开发思想，遵循模块化设计原则，注重使用性和可扩展性。 本文运用所开发的软件对某原型弹进行了分析计算，结果表明，本文所采用的数学模型是合理的、实用的，满足导弹方案设计的精度要求。本软件提高了总体设计人员的设计效率与设计质量，能够为导弹总体设计人员选择适当的整体式固冲发动机以及合适的导弹总体方案提供一定的参考，对新型号的设计具有实际应用价值。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2整体式固冲发动机的发展与应用

1.3国内外整体式固冲发动机研究现状

1.4 CAD技术在导弹设计中的应用

1.5本文研究内容

第二章分系统数学模型

2.1固体火箭冲压发动机性能计算数学模型

2.1.1固冲发动机结构方案和工作过程

2.1.2固体火箭冲压发动机性能计算模型

2.2几何及气动特性数学模型

2.2.1几何数学模型

2.2.2气动计算模型

2.3弹道仿真数学模型

2.3.1简化条件：

2.3.2各段弹道模型

第三章软件框架结构及实现

3.1软件框架结构

3.2编程技术简介

3.2.1面向对象的程序设计技术

3.2.2 MFC简介

3.2.3多线程编程技术介绍

3.2.4 MATFOR计算和绘图函数库简介

3.3软件界面设计思想

3.3.1方案管理

3.3.2原始参数

3.3.3气动性能分析

3.3.4固冲发动机性能分析

3.3.5弹道仿真分析

3.4模块组成及模块设计

3.4.1数据管理模块

3.4.2导弹三面图绘制模块

3.4.3固体火箭冲压发动机性能计算模块

3.4.4气动分析模块

3.4.5弹道仿真模块

3.4.6二维曲线显式模块

3.4.7 CATIA接口模块

3.4.8其它辅助模块

3.5本章小结

第四章CATIA接口及其实现技术

4.1实现CATIA接口的意义

4.1.1增强软件对导弹模型的显示能力

4.1.2解决部位安排及重心定位的有效途径

4.1.3简捷有效的有限元分析工具

4.2 CATIA的参数化建模及其驱动技术

4.2.1参数化建模及其驱动技术需求

4.2.2 CATIA二次开发接口介绍

4.2.3 CATIA参数化模型驱动技术

4.3本章小结

第五章应用实例

5.1原型弹数据：

5.2分析结果

5.2.1气动特性分析结果

5.2.2发动机性能分析结果

5.2.3弹道仿真分析结果

5.3弹道特性讨论

5.3.1平飞高度的影响

5.3.2发射倾角的影响

5.3.3转平段开始高度的影响

5.3.4余气系数的影响

5.3.5弹道特性综合分析

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1全文总结

6.2软件升级展望

参考文献

发表论文情况

致谢