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內容簡介

本書是兵器火力係統中關於外彈道理論的著作，它較全麵的論述瞭無控彈箭和有控彈箭的無控、有控飛行外彈道理論，其中包括：有關地球和大氣的知識；彈箭空氣動力簡介；標準條件下的彈箭質心運動及非標準條件下的彈道修正；鏇轉穩定和尾翼穩定炮彈的角運動及散布分析；尾翼式火箭和渦輪式火箭的角運動及散布分析；彈箭飛行的綫性運動穩定性；彈箭的非綫性角運動規律及穩定性；外彈道設計和外彈道試驗；底部排氣彈和裝液彈外彈道；有控彈箭飛行及控製的理論以及一些新型彈箭的外彈道特點。本書將傳統外彈道學的研究領域拓寬，知識加深，適應瞭現代彈箭嚮遠程精確打擊方嚮發展的需要。
本書適用於外彈道、飛行力學、火炮、彈箭、火控、引信、製導、雷達等專業的科研、工程技術人員和軍隊乾部參考，也可供相關專業本科生和研究生教學使用。

作者簡介

韓子鵬 1941年生，南京理工大學教授、博導，外彈道學專傢。主要研究方嚮飛行力學，主要論著有《非綫性運動理論》《對稱發射體的自由飛行運動》等三部，齣版教材兩本，譯著三本，在核心期刊發錶論文12篇，獲部級科技進步一等奬一次。

目錄

緒論1

第1章 有關地球和大氣的知識4

1.1 重力和重力加速度4

1.2 地球鏇轉産生的科氏慣性力6

1.3 大氣的組成與結構7

1.3.1 大氣的組成7

1.3.2 大氣的結構8

1.4 虛溫、氣壓、密度、聲速和黏性係數沿高度的分布10

1.4.1 空氣狀態方程和虛溫10

1.4.2 氣壓、氣溫隨高度的分布11

1.4.3 空氣密度隨高度的變化13

1.4.4 聲速隨高度的變化13

1.4.5 黏性係數隨高度的變化14

1.5 風的分布14

1.5.1 自由大氣中的地轉風16

1.5.2 近地麵層中風速的對數分布17

1.5.3 上部邊界層的愛剋曼螺綫17

1.5.4 大氣環流和季風18

1.6 標準氣象條件19

1.6.1 國際標準大氣和我國國傢標準大氣20

1.6.2 我國炮兵標準氣象條件20

1.6.3 我國空軍航彈標準氣象條件22

1.6.4 海軍標準氣象條件22

第2章 作用在彈箭上的空氣動力25

2.1彈箭的氣動外形和兩種飛行穩定方式25

2.2空氣阻力的組成27

2.2.1 鏇轉彈的零升阻力27

2.2.2 尾翼彈的零升阻力36

2.3阻力係數、阻力定律、彈形係數和阻力係數的雷諾數修正36

2.3.1 阻力係數麯綫變化的特點37

2.3.2 阻力定律和彈形係數37

2.3.3 阻力係數的雷諾數修正40

2.4空氣阻力加速度，彈道係數和阻力函數41

2.5有攻角時彈箭的靜態空氣動力和力矩43

2.5.1 彈體的法嚮力Rn和軸嚮力RA43

2.5.2 彈體（或彈身）的阻力係數cx和升力係數cy44

2.5.3 彈翼、尾翼、前翼的升力和阻力44

2.5.4 全彈的升力係數和阻力係數47

2.5.5 靜力矩Ｍz和壓力中心xp50

2.6作用在彈箭上的動態空氣動力和力矩53

2.6.1 赤道阻尼力矩Ｍzz53

2.6.2 極阻尼力矩Ｍxz54

2.6.3 尾翼導轉力矩Ｍxw55

2.6.4 馬格努斯力Ｒz56

2.6.5 馬格努斯力矩My59

2.6.6 非定態阻尼力矩(或下洗延遲力矩)Ｍα·61

2.6.7 其他空氣動力和力矩62

2.7作用在有控彈箭上的氣動力和力矩62

2.7.1 作用在有控彈箭上的氣動力64

2.7.2 作用在有控彈箭上的空氣動力矩66

第3章 標準條件下彈箭質心運動方程組及彈道特性74

3.1基本假設74

3.2質心運動方程組的建立75

3.2.1 直角坐標係裏的彈箭質心運動方程組76

3.2.2 自然坐標係裏的彈箭質心運動方程組76

3.2.3 以ｘ為自變量的彈箭質心運動方程組77

3.3拋物綫彈道的特點78

3.3.1 拋物綫彈道諸元公式78

3.3.2 真空彈道的特點79

3.4空氣彈道的一般特性82

3.4.1 速度沿全彈道的變化82

3.4.2 空氣彈道的不對稱性84

3.4.3 最大射程角84

3.4.4 空氣彈道由ｃ，v0，θ0三個參數完全確定86

第4章 非標準條件下的質心運動方程組、彈道修正和散布88

4.1標準條件和修正理論概述88

4.1.1 標準條件88

4.1.2 修正理論概述88

4.2考慮彈道條件和氣象條件非標準時的彈箭質心運動方程組90

4.3考慮地形、地球條件非標準時的彈箭質心運動方程組91

4.4初速、彈重、藥溫非標準時的微分修正94

4.5對氣溫氣壓非標準的微分法修正，彈道相似原理94

4.5.1 彈道相似原理的導齣95

4.5.2 氣溫、氣壓非標準時的射程和飛行時間微分修正公式97

4.6氣溫氣壓修正和密度聲速修正的匹配問題98

4.6.1 對單獨空氣密度偏差的修正99

4.6.2 對聲速非標準的修正99

4.7對風的修正100

4.7.1 橫風産生的側偏(運動方程求解法)101

4.7.2 橫風産生的側偏(相對運動法)101

4.7.3 縱風對射程的修正102

4.8彈道準確層權和近似層權103

4.8.1 彈道平均值和層權103

4.8.2 準確層權的計算方法和特點103

4.8.3 近似層權106

4.8.4 準確層權與近似層權的比較110

4.9氣象探測和氣象通報110

4.9.1 編報規則111

4.9.2 地炮氣象通報111

4.9.3 高射炮兵彈道氣象通報112

4.9.4 地炮計算機氣象通報113

4.10火炮運動時的修正114

4.11炮耳軸與炮身軸綫不垂直及炮耳軸傾斜時的修正115

4.11.1 炮耳軸與炮身軸綫不垂直時的修正115

4.11.2 炮耳軸傾斜時的方嚮修正116

4.12彈道散布、射擊精度及其影響因素分析118

4.12.1 距離散布及其影響因素分析119

4.12.2 方嚮散布及其影響因素分析121

4.12.3 火箭彈散布及其影響因素分析121

4.12.4 密集度、準確度和精度的概念及其影響因素匯集121

4.12.5 用圓概率誤差CEP錶示精度與用CEP錶示密集度的區分，
球概率誤差124

4.13火箭彈道修正和低空彈道風計算125

4.13.1 低空風修正和低空彈道風計算126

4.13.2 對比衝的修正127

4.13.3 對藥量的修正128

4.13.4 對火箭藥溫的修正128

第5章 彈道解法130

5.1彈道方程的數值解法130

5.1.1 龍格庫塔(Runge-Kutta)法130

5.1.2 阿當姆斯預報校正法131

5.2彈道錶解法131

5.3級數解法133

5.3.1 引言133

5.3.2 任意點彈道諸元公式134

5.4直射距離、有效射程和危險距離136

第6章 彈箭剛體彈道方程的建立138

6.1坐標係及坐標變換138

6.1.1 坐標係138

6.1.2 各坐標係間的轉換關係140

6.2彈箭運動方程的一般形式143

6.2.1 彈道坐標係上的彈箭質心運動方程143

6.2.2 彈軸坐標係上彈箭繞質心轉動的動量矩方程144

6.2.3 彈箭繞質心運動的動量矩計算145

6.2.4 有動不平衡時的慣性張量和動量矩146

6.2.5 彈箭繞心運動方程組148

6.2.6 彈箭剛體運動方程組的一般形式148

6.3有風情況下的氣動力和力矩分量的錶達式148

6.3.1 相對氣流速度和相對攻角149

6.3.2 有風時的空氣動力149

6.3.3 有風時的空氣動力矩150

6.4彈箭的6自由度剛體彈道方程153

6.5彈箭的角運動方程及角運動的幾何描述154

6.5.1 角運動的幾何描述，球坐標和復數平麵155

6.5.2 等效力的概念156

6.5.3 彈箭角運動方程的建立157

6.5.4 彈箭攻角方程的建立159

第7章 鏇轉穩定彈的角運動及對質心運動的影響162

7.1引言162

7.2彈箭速度和轉速的變化162

7.2.1 彈箭質心速度的變化規律163

7.2.2 鏇轉穩定炮彈的自轉和轉速的衰減163

7.3攻角方程齊次解的一般形式——二圓運動165

7.3.1 攻角方程解的一般形式165

7.3.2 攻角模δ、進動角ν與二圓運動間的一些關係166

7.3.3 氣動參數與角運動參數間的關係167

7.3.4 一圓運動和二圓運動産生的原因167

7.3.5 高速自轉物體陀螺效應的物理解釋168

7.4僅考慮翻轉力矩時攻角方程的齊次解——起始擾動産生的角運動170

7.4.1 由起始攻角速度δ·0産生的角運動171

7.4.2 由起始攻角δ0産生的角運動173

7.5起始擾動對初速方嚮的影響——氣動跳角174

7.5.1 由起始擾動Δ·0産生的平均偏角(或氣動跳角)175

7.5.2 由起始擾動Δ0産生的氣動跳角177

7.6起始擾動對質心運動軌跡的影響——螺綫彈道178

7.7攻角方程的非齊次解——重力産生的動力平衡角180

7.7.1 動力平衡角的數學推導181

7.7.2 動力平衡角沿全彈道的變化183

7.7.3 動力平衡角的物理解釋和簡易推導方法185

7.7.4 馬也夫斯基方程與剛體運動方程的簡化186

7.8簡化剛體運動方程188

7.9動力平衡角對彈道軌跡的影響——偏流189

7.10修正質點彈道方程191

7.10.1 自然坐標係裏的修正質點彈道方程192

7.10.2 直角坐標係裏的修正質點彈道方程193

7.10.3 北約（NATO）國傢修正質點彈道方程194

7.11考慮全部外力和力矩時起始擾動産生的角運動197

7.12非對稱因素産生的角運動及對質心運動的影響198

7.12.1 動不平衡産生的角運動及對質心運動的影響199

7.12.2 氣動外形不對稱産生的角運動及對質心運動的影響202

7.13風引起的角運動及對質心運動的影響203

第8章 尾翼穩定彈的角運動及對質心運動的影響206

8.1概述206

8.2非鏇轉尾翼彈由起始擾動産生的角運動及對質心運動的影響206

8.2.1 非鏇轉尾翼彈的空間運動形式206

8.2.2 非鏇轉尾翼彈的平麵運動形式209

8.2.3 起始擾動對速度方嚮的影響——氣動跳角210

8.3低鏇尾翼彈的導轉和平衡轉速210

8.4低鏇尾翼彈由起始擾動引起的角運動及對質心運動的影響211

8.5尾翼彈的動力平衡角及偏流213

8.5.1 非鏇轉尾翼彈的動力平衡角及滑翔效應213

8.5.2 低鏇尾翼彈的動力平衡角及偏流215

8.6尾翼彈由非對稱性産生的角運動及對質心運動的影響215

8.6.1 不鏇轉情況216

8.6.2 鏇轉情況216

8.7風引起的角運動及對質心運動的影響217

8.7.1 非鏇轉情況217

8.7.2 鏇轉情況218

第9章 火箭運動方程組的建立219

9.1概述219

9.2推力、比衝、噴管導轉力矩、推力偏心力矩和推力側分力222

9.2.1 推力、比衝及其測量222

9.2.2 渦輪式火箭的推力和噴管導轉力矩224

9.2.3 推力偏心力矩和推力側分力225

9.3火箭作為變質量物體的質心運動方程和轉動運動方程226

9.3.1 火箭質心運動方程226

9.3.2 火箭繞質心轉動運動方程228

9.4火箭剛體運動方程組228

9.4.1 自由飛行段剛體運動方程組228

9.4.2 滑軌段運動方程230

9.4.3 半約束期重力矩引起的角運動解析解231

9.4.4 炮口碰撞問題232

9.5火箭的角運動方程組和攻角方程232

9.5.1 火箭的角運動方程232

9.5.2 火箭的攻角方程234

第10章 尾翼式火箭的角運動和散布分析236

10.1角運動方程的齊次解——起始擾動産生的角運動和散布236

10.1.1 起始擾動産生的攻角和偏角236

10.1.2 有效定嚮器長的概念239

10.1.3 起始擾動産生的攻角和偏角的性質239

10.1.4 由起始擾動産生的散布計算246

10.2推力偏心産生的角運動和散布247

10.2.1 非鏇轉尾翼式火箭由推力偏心産生的攻角和偏角248

10.2.2 低鏇尾翼式火箭由推力偏心産生的攻角和偏角252

10.2.3 由推力偏心産生的散布計算257

10.3風對火箭角運動的影響和散布計算257

10.3.1 垂直風産生的攻角和偏角258

10.3.2 非鏇轉尾翼式火箭由風産生的角運動和風偏259

10.3.3 影響尾翼式火箭風偏的因素分析261

10.3.4 低鏇尾翼式火箭由風産生的角運動和風偏262

10.3.5 低空隨機風産生的散布263

10.4動不平衡引起的角運動和散布263

10.4.1 動不平衡對火箭主動段角運動的影響263

10.4.2 影響因素分析264

10.4.3 散布計算分析265

第11章 鏇轉穩定火箭的角運動和散布分析266

11.1概述266

11.2起始擾動引起的角運動和散布266

11.2.1 鏇轉穩定火箭的角運動方程及齊次方程的解266

11.2.2 攻角和偏角的分析268

11.2.3 影響偏角的因素分析270

11.2.4 渦輪式火箭的“傾離”效應和定偏271

11.3推力偏心引起的角運動和散布272

11.3.1 推力偏心産生的攻角和偏角272

11.3.2 影響因素分析272

11.4風引起的角運動和散布273

11.4.1 垂直風産生的攻角和偏角273

11.4.2 垂直風引起的攻角和偏角麯綫變化特點274

11.4.3 影響風偏的因素分析276

11.5動不平衡的影響277

第12章 彈箭的飛行穩定性279

12.1彈箭飛行穩定性的基本概念279

12.2靜穩定、陀螺穩定和動態穩定280

12.3動態穩定性判據282

12.3.1 炮彈動態穩定性判據的推導282

12.3.2 動態穩定域的劃分284

12.3.3 火箭主動段動態穩定性條件285

12.3.4 關於動態穩定性判據的討論286

12.4彈箭在麯綫彈道上的追隨穩定性290

12.4.1 尾翼彈的追隨穩定性290

12.4.2 鏇轉穩定彈的追隨穩定性291

12.5低速鏇轉尾翼彈的共振不穩定291

12.6轉速閉鎖及災變性偏航294

12.6.1 誘導滾轉力矩和誘導側嚮力矩294

12.6.2 轉速閉鎖問題297

12.6.3 轉速閉鎖情況下的角運動穩定性300

第13章 彈箭的非綫性運動及穩定性302

13.1彈箭非綫性運動概述302

13.1.1 彈箭非綫性運動的特點302

13.1.2 微分方程的定性分析方法303

13.1.3 奇點理論303

13.1.4 非綫性微分方程的近似解法306

13.2尾翼彈平麵非綫性運動的極限環306

13.2.1 運動方程306

13.2.2 非綫性角運動方程的第一次近似解307

13.2.3 相 彈箭外彈道學 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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