پروژه تحقیقاتی تحلیل روند توسعه فناوری‌های سوخت، سرجنگی و پره‌های جهت‌دار TVC

توضیحات

پروژه تحقیقاتی تحلیل روند توسعه فناوری‌های سوخت سرجنگی و پره‌های جهت‌دار TVC

موشک یک موتور درون‌سوز است (یعنی نیروی پیشران خود را از سوزاندن سوخت در درون موتور تولید می‌کند) که بنابر قانون سوم نیوتن ( عمل و عکس‌العمل) عمل می‌کند. در هر موشک ماده‌ای به نام سوخت در محفظه‌ای که تنها یک طرفش باز است سوخته و گازهای داغ با فشار خارج می‌شوند. خروج گازهای داغ نیروی عمل می‌باشد و عکس‌العمل این نیرو موشک را به جلو می‌راند. یک موشک شیمیایی، سوخت را در یک محفظه سوخت یا احتراق می‌سوزاند. سوزاندن، گازی را ایجاد می‌کند که به سرعت منبسط و پخش می‌شود. با هدایت این گاز منبسط و داغ به انتهای موشک و خارج کردن آن از دهانه نازل (قسمت انتهائی موشک که گازهای داغ از آن خارج می‌شوند) به بیرون، نیروی عکس‌العملی ایجاد و باعث پرتاب شدن موشک به بالا می‌شود ]1[.

امروزه تعداد متنوعی از موشک‌ها موجود است و اغلب آنها اختلاف عمده‌ای با هم دارند. با این وصف، موشک‌ها در قسمت‌های اصلی تشکیل‌دهنده شبیه به هم هستند. هر موشک از چهار قسمت اصلی به نام سازه، سیستم هدایت موشک، کلاهک یا سرجنگی و بخش پیشران یا موتور که نیروی لازم را برای هدایت موشک به جلو و سمت هدف تامین می‌نماید، تشکیل‌شده است. بسیاری از موشک‌های هدایت‌شونده به‌منظور رساندن یک سرجنگی به هدف و انهدام آن ساخته شده‌اند ]1[.

سرجنگی موشک ساده‌ترین و در عین حال مهمترین قسمت موشک را شامل می‌شود. در اصل تمام هزینه‌ها و کوشش‌ها و ساخت همه قسمت‌های موشک برای فرستادن سرجنگی به نقطه‌ای خاص از زمین یا فضا می‌باشد. بسته به نوع موشک این سرجنگی می‌تواند: یک بمب هسته‌ای یا معمولی، یک ماهواره که قرار است در مدار قرار گیرد، یک کاوشگر فضائی که قرار است به اعماق فضا سفر کند و… و حتی یک محموله معمولی باشد. در هر صورت بقیه قسمت‌های موشک تنها برای فرستادن سرجنگی می‌باشد. در این فصل، کلاهک یا سرجنگی به‌طور کامل توضیح داده خواهد شد.

1-2 تاریخچه‌ی پیدایش سرجنگی‌های مختلف در موشک‌ها و سایر جنگ‌افزارها

هر چند از از زمان پیدایش موشک نزدیک به 700 سال می‌گذرد، اما سیر پیشرفت و تحولات آن مربوط به جنگ جهانی اول می‌باشد. چینی‌ها نخستین تیرهای آتشین ضبط‌شده در تاریخ را پرتاب کردند و مغول‌های مهاجم را به وحشت افکندند. چینی‌ها در جنگ پین کینگ در سال ۱۲۳۲ میلادی سلاح‌های آتشین را که بر سر خود آتش داشتند، علیه تاتارها به‌کار گرفتند. این اقدام چینی‌ها در طول تاریخ به‌عنوان اولین استفاده از موشک شناخته شده است. سیر تحولات سرجنگی در طول سالیان متمادی باعث ایجاد انواع موشک‌ها شده است. با توجه به اینکه نمی‌توان بین پیشرفت سرجنگی در جنگ‌افزارهای مختلف تفکیک قائل شد، لذا در این بخش ابتدا تاریخچه‌ی پیدایش سرجنگی خرج شکل‌دار[1] و ترکشی در جنگ‌افزارهای مختلف مرور خواهد شد. پس از آن نگاه کوتاهی به نحوه‌ی تکامل موشک‌ها با استفاده از این سرجنگی‌ها انداخته خواهد شد ]2[.

در ساده‌ترین شکل، یک سرجنگی با خرج شکل‌دار می‌تواند به‌عنوان یک سیلندر مخروطی تعریف شود که درون آن مواد منفجره با یک حفره در یک انتها قرار گرفته است که این مواد می‌توانند فلزی، پلیمری یا حتی شیشه‌ای باشند. هندسه این سرجنگی می‌تواند ضخامت آن را تغییر دهد. یک تصویر از طرح‌های سرجنگی با خرج شکل‌دار در شکل 1-1 نشان داده شده است ]2[.

[1] Shaped Charge

فصل اول. 1

بررسی سرجنگی موشک… 1

1-1 مقدمه. 1

1-2 تاریخچه‌ی پیدایش سرجنگی‌های مختلف در موشک‌ها و سایر جنگ‌افزارها 2

1-3 ساختار سرجنگی موشک… 12

1-4 مشخصه‌های سرجنگی یک موشک… 14

1-5 انواع سرجنگی موشک… 15

1-5-1 سرجنگی انفجاری.. 15

1-5-2 سرجنگی انفجاری در زیر آب.. 18

1-5-3 سرجنگی ترکشی.. 20

1-5-4 سرجنگی خرج شکل‌دار 22

1-5-5 سرجنگی هواسوز 25

1-5-6 سرجنگی‌ها برای اهداف ویژه 28

1-6 طراحی سرجنگی موشک بالستیک… 32

1-7 روش‌های طراحی سرجنگی ترکشی موشک… 36

فصل دوم. 46

پره‌های جهت‌دار TVC.. 46

2-1 مقدمه. 46

2-2 کنترل بردار تراست در سامانه‌های هدایتگر موشک… 48

2-3 پره‌های جهت‌دار در سیستم کنترل بردار تراست و ویژگی‌های استفاده از آنها 50

2-4 تاریخچه‌ی پره‌های جهت‌دار TVC و بررسی مطالعات انجام گرفته در این حوزه 55

2-5 تحلیل مکانیکی پره‌های جهت‌دار TVC.. 61

2-6 مشخصات آیرودینامیکی پره‌های جهت‌دار TVC.. 64

2-7 طراحی کنترل‌کننده‌ی پره‌ی جهت‌دار موشک… 69

2-8 نحوه‌ی طراحی و شبیه‌سازی پره‌های جهت‌دار TVC.. 71

2-9 بررسی تلفات رانشی، نیروهای جانبی و زاویه‌ی پیچش در یک پره‌ی جهت‌دار TVC.. 78

منابع. 86

منابع

[1] Weiner, Stephen D, A Model of Interceptor Engagements Including Warhead and Fuze Interactions. No, TN-1980-45, MASSACHUSETTS INST OF TECH LEXINGTON LINCOLN LAB, 1980.

[2] Whelan, Anthony James, “The development of a warhead into an integrated weapon system to provide an advanced battlefield capability,” PhD diss, UCL (University College London), 2011.

[3] Hall, Joseph, “Principles of naval weapons systems,” (2015).

[4] Gabrovsek, Stanislas, Ian Colwill, and Elias Stipidis. “Agent-based simulation of improvised explosive device fragment damage on individual components.” The Journal of Defense Modeling and Simulation 13, no. 4 (2016): 399-413.

[5] Razic, Faruk, and Burek Miralem. “Underwater explosion effects of 60 mm HE mortar bomb on a cylindrical concrete structure-PIT.” Defence Technology (2018).

[6] Fundamentals of Naval Weapons Systems, Chapter 13, Available in https://fas.org/man/dod-101/navy/docs/fun/index.html.

[7] Martynenko, G., M. Chernobryvko, K. Avramov, V. Martynenko, A. Tonkonozhenko, V. Kozharin, and D. Klymenko, “Numerical simulation of missile warhead operation.” Advances in Engineering Software 123 (2018): 93-103.

[8] Gold, Vladimir M. “Fragmentation model for large L/D (Length over Diameter) explosive fragmentation warheads.” Defence Technology 13, no. 4 (2017): 300-309.

[9] An, Xuanyi, Yongxiang Dong, Jiayun Liu, and Chao Tian, “General formula to calculate the fragment velocity of warheads with hollow core.” International Journal of Impact Engineering 113 (2018): 1-8.

[10] Dhari RS, Sekar A. Split warhead simultaneous impact. Def Tech 2017;13:434–8.

[11] Wang W, Xiong S, Wang S, Song S, Lai C. Three dimensional impact angle constrained integrated guidance and control for missiles with input saturation and actuator failure, Aerosp Sci Technol (in press).

[12] Lloyd, R. M. Conventional Warhead Systems Physics and Engineering Design (Progress in Astronautics and Aeronautics), Vol. 179. Reston, Virginia, USA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1998.

[13] Facciano, Andrew B., Karleen G. Seybold, Teri L. Westberry-Kutz, and Dale O. Widmer, “Evolved seasparrow missile jet vane control system prototype hardware development.” Journal of spacecraft and rockets 39, no. 4 (2002): 522-531.

[14] Christopher P. Rahaim, Robert J. Cavalleri,John G. McCarthy, Alain J. Kassab, “Jet vane thrust vector control – A design effort”, AIAA Meeting Papers on Disc, July 1991.

[15] deChamplain, Alain, Vincent Harrisson, Detlef Kretschmer, Rocco Farinaccio, and Robert Stowel “Optical Technique to Quantify Erosion on Jet Vanes for Thrust Vector Control.” In 38th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, p. 4190. 2002.

[16] Sutton, George P. History of liquid propellant rocket engines, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2005.

[17] M.S.R Chandra Murty, Debasis Chkraborty“Numerical Characterization of Jet-Vane based Thrust Vector Control System,” Defense Science Journal, Vol.65, No.4, July 2015.

[18] Imdad, Madiha, Mukkarum Hussain, Mirza Mehmood Baig, and Tabinda Kanwal, “CFD MODELING OF THRUST VECTOR CONTROL THROUGH JET VANE.”2016

[19] Liu, Fuxiang, and Liumin Wang, “Research on the thrust vector control via jet vane in rapid turning of vertical launch.” In Measurement, Information and Control (ICMIC), 2013 International Conference on, vol. 2, pp. 837-842, IEEE, 2013.

[20] Sung, Hong-Gye, and Yong-Seok Hwang, “Thrust-vector characteristics of jet vanes arranged in x-formation within a shroud,” Journal of propulsion and power 20, no. 3 (2004): 501-508.

پروژه تحقیقاتی تحلیل روند توسعه فناوری‌های سوخت سرجنگی و پره‌های جهت‌دار TVC توسط کارشناسان گروه ۱.۲.۳ پروژه پیاده سازی گردیده و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.

• فایلهای پروژه به صورت کامل پس از خرید فایل بلافاصله در اختیار شما قرار خواهد گرفت.

سفارش پروژه مشابه

درصورتیکه این پروژه دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد، با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.

سفارش پروژه متلب