弹道模型在旋转弹丸稳定性仿真中的应用

廖广辉

(徐州空军勤务学院 武汉训练大队，武汉 430033)

弹丸飞行稳定性状况对弹丸飞行弹道有直接影响，是外弹道研究的重要内容。文献［1］分析了火炮射角和弹丸长径比对弹丸追随稳定性和动态稳定性的影响实质，得到其影响规律，该研究对弹丸设计具有重要参考价值。文献［2 -3］分别建立了脉冲力和脉冲力矩作用于弹道修正弹的弹道数学模型，对脉冲力和脉冲力矩影响下的弹丸稳定性条件进行了分析，其研究成果对弹道修正方案的选取具有参考意义。上述文献均建立了6 自由度的刚体弹道模型，却忽略了地球曲率的变化，对弹丸稳定性的分析精度有一定影响。

本文建立了高速旋转弹丸的质点弹道模型、修正质点弹道模型和刚体弹道模型，且在刚体弹道模型中考虑了地球表面曲率变化的影响，旨在分析和得到不同弹道模型在弹丸稳定性仿真中的优劣与规律。

1 弹道模型

1.1 质点弹道模型

质点弹道方程是实际弹道的最简单模型，一般作为研究实际弹道的基准。它是将弹丸作为质点处理，仅考虑重力和空气阻力的作用，忽略攻角的存在(即δ=0)，是3 自由度的弹丸运动微分方程。本文采用综合考虑自然风、地球表面曲率及重力加速度变化和科氏加速度影响的弹丸质点运动方程组，可参考文献［4］。

1.2 修正质点弹道模型

修正质点弹道模型是在质点弹道模型的基础上考虑了升力、马氏力和弹丸攻角引起的诱导阻力，提高了计算精度，是4 自由度的弹丸运动微分方程。……