火箭弹设计理论

　　本书系统地阐述了火箭弹总体及零部件设计的理论和方法。主要内容包括：概论、固体火箭发动机装药设计、火箭弹总体方案设计及基本参量预定、战斗部作用与设计简介、固体火箭发动机结构设计、空气动力计算、火箭弹稳定装置设计、火箭弹结构分析和密集度分析问题。本书可作为兵器类专业的教材或参考书，也可供从事火箭弹研究、设计、生产和使用的工程技术人员参考。

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第1章概论1
1.1火箭弹的基本组成、分类及其特点1
1.1.1火箭弹的基本组成1
1.1.2火箭弹的分类1
1.1.3火箭弹的特点2
1.2火箭弹主要战术技术指标要求及初步分析3
1.2.1射程指标3
1.2.2威力指标4
1.2.3密集度指标5
1.2.4可靠性指标5
1.2.5效费比指标6
1.3火箭武器的发展趋势分析6
1.3.1火箭武器的远程化6
1.3.2火箭武器的精确化7
1.3.3火箭武器的大威力、多用途化7
1.3.4动力推进装置多样化8

第2章固体火箭发动机装药设计9
2.1推进剂型号与装药药型的选择9
2.1.1推进剂选择9
2.1.2装药药型的选择14
2.2单孔管状药的装药设计16
2.2.1装药尺寸与设计参量的关系16
2.2.2不同约束条件下的装药设计方法20
2.3星孔药的装药设计25
2.3.1装药尺寸与设计参量的关系26
2.3.2星孔装药设计方法35
2.4轮孔药的装药设计38
2.4.1装药尺寸与设计参量的关系38
2.4.2轮孔装药设计方法43
2.5复合药型装药设计45
2.5.1变截面星孔装药设计46
2.5.2双燃速推进剂装药设计50
2.5.3双推力装药设计53
2.6装药的包覆55
2.6.1包覆层的主要功能55
2.6.2包覆材料的选择 56
2.6.3包覆的工艺方法58
2.7装药结构完整性设计59
2.7.1固体推进剂黏弹性力学特征59
2.7.2描述固体推进剂力学性能的几种本构模型60
2.7.3推进剂力学性能的温度效应64
2.7.4固体推进剂载荷分析66
2.7.5推进剂药柱的破坏分析68

第3章火箭弹总体设计及基本参量预定71
3.1火箭弹总体设计简述71
3.1.1火箭弹总体设计概念71
3.1.2火箭弹总体设计的任务、地位和内容72
3.1.3火箭弹总体设计方法73
3.1.4火箭弹总体设计应注意的事项74
3.2火箭弹外弹道分析与设计75
3.2.1影响火箭弹射程因素的分析75
3.2.2影响火箭弹密集度的因素分析77
3.2.3火箭弹外弹道设计简述82
3.3尾翼式野战火箭弹基本参量预定83
3.3.1战斗部质量与弹径协调法84
3.3.2固定射程法87
3.4反坦克火箭弹基本参量预定96
3.4.1战术技术要求及初步分析96
3.4.2反坦克火箭弹总体结构特点99
3.4.3反坦克火箭弹基本参量预定100
3.5火箭弹总体优化设计101
3.5.1优化设计的一般过程101
3.5.2优化方法的选择104
3.5.3参数分析105
3.5.4火箭弹总体优化设计一般步骤106
3.5.5CAD在火箭弹总体设计中的应用及其发展前景107

第4章战斗部作用与设计简介111
４.1战斗部作用概述 111
4.1.1碰击作用111
4.1.2爆破作用112
4.1.3杀伤作用117
4.1.4聚能（破甲）作用121
4.2战斗部设计123
4.2.1战斗部壳体设计123
4.2.2杀伤、杀伤爆破战斗部设计127
4.2.3爆破战斗部设计128
4.2.4破甲战斗部设计129
4.3引信的选择132
4.3.1引信分类与命名132
4.3.2火箭弹引信装定和作用种类选择135
4.3.3引信安全性概述136
4.3.4引信的使用性能136
4.3.5引信的灵敏度136
4.3.6引信的经济性137
4.3.7传爆药的威力137
4.3.8引信的发展趋势137
4.4子母战斗部设计138
4.4.1母弹开舱与子弹抛撒138
4.4.2子弹的排列139
4.5新型战斗部141
4.5.1爆炸成型弹丸战斗部141
4.5.2多爆炸成型弹丸战斗部142
4.5.3燃料—空气炸药战斗部142
4.5.4串联破甲战斗部143
4.5.5信息化弹药143
4.5.6灵巧与智能弹药144
4.5.7软杀伤弹药144

第5章固体火箭发动机结构设计146
5.1燃烧室设计146
5.1.1燃烧室壳体设计146
5.1.2连接底设计158
5.2喷管设计161
5.2.1喷管的结构形式161
5.2.2锥型喷管型面设计162
5.3火箭发动机热防护设计166
5.3.1燃烧室热防护设计166
5.3.2喷管热防护设计171
5.4装药支撑装置设计175
5.4.1支撑装置设计要求175
5.4.2支撑装置结构形式176
5.4.3支撑装置材料选择178
5.5点火装置设计179
5.5.1点火装置类型的选择179
5.5.2发火管的分类及构造181
5.5.3点火药类型的选择及点火药量估算182
5.6导向钮设计185

第6章空气动力计算188
6.1几何参数与主要符号188
6.2空气动力和力矩189
6.3弹体气动特性计算191
6.3.1弹体轴向力系数191
6.3.2弹体法向力系数197
6.3.3弹体的阻力系数与升力系数198
6.3.4压力中心系数198
6.3.5弹体俯仰力矩系数199
6.3.6赤道抑制力矩系数199
6.3.7极抑制力矩系数199
6.4尾翼气动特性计算200
6.4.1单独尾翼零升阻力系数200
6.4.2单独尾翼升力系数203
6.4.3单独尾翼阻力系数204
6.4.4尾翼压力中心系数205
6.5尾翼弹气动特性计算207
6.5.1尾翼弹升力系数207
6.5.2尾翼弹阻力系数209
6.5.3尾翼弹压力中心系数209
6.5.4尾翼弹俯仰力矩系数210
6.5.5尾翼弹赤道抑制力矩系数210
6.5.6尾翼弹极抑制力矩系数211
6.5.7导转力矩和平衡转速211

第7章火箭弹稳定装置设计213
7.1火箭弹飞行稳定性设计213
7.1.1动态稳定性设计213
7.1.2共振效应214
7.1.3追随稳定性215
7.2尾翼稳定装置的基本类型215
7.2.1弧形张开式尾翼216
7.2.2刀形张开式尾翼217
7.3尾翼几何参数的选择217
7.3.1展弦比λ的选择218
7.3.2尾翼后掠角χ的选择219
7.3.3根梢比η的选择219
7.3.4尾翼相对厚度c的选择220
7.3.5尾翼剖面形状的选择220
7.3.6尾翼片数量的选择220
7.3.7尾翼几何参数对结构特性的影响221
7.4尾翼强度、刚度校核221
7.4.1固定式直尾翼的强度、刚度校核222
7.4.2刀形张开式尾翼的强度、刚度校核228

第8章火箭弹结构分析238
8.1火箭弹结构分析的任务、方法及步骤238
8.1.1火箭弹结构力学的研究对象与任务238
8.1.2火箭弹结构力学分析的计算模型238
8.1.3火箭弹结构力学所依据的基本规律239
8.2火箭弹结构特征数计算239
8.2.1单元体划分239
8.2.2单元体的体积特征量241
8.2.3零件的结构特征数计算243
8.2.4全弹或部件的结构特征数计算245
8.3火箭弹静强度分析与计算246
8.3.1火箭弹受力分析246
8.3.2火箭弹体强度分析247
8.4火箭弹结构动力学特性分析与设计249
8.4.1火箭弹动态特性分析的传递矩阵法249
8.4.2有限元法简介253

第9章提高火箭射击精度技术256
9.1概述256
9.2火箭弹密集度估算256
9.2.1方向密集度估算256
9.2.2距离密集度估算262
9.2.3反坦克火箭弹密集度估算265
9.3提高密集度的措施简述267
9.3.1微推偏喷管设计技术267
9.3.2绕几何纵轴旋转技术268
9.3.3动静不平衡度修正技术269
9.3.4提高炮口速度技术270
9.3.5尾翼延迟张开技术270
9.3.6同时离轨技术271
9.4简易控制及制导火箭系统简述271
9.4.1简易控制火箭系统原理及组成271
9.4.2制导火箭系统原理及组成273
9.5控制系统常用元件和执行机构简述275
9.5.1控制系统常用元件275
9.5.2控制系统常用执行装置280

参考文献283

索引285