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《哈尔滨工程大学》 2010年
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森林消防炮专用灭火弹结构及动力学研究

安进华  
【摘要】:随着科学技术的发展和人类对森林火灾认识的不断深入,许多国家都在积极研制各种森林消防装备,这些装备在森林消防中起到了积极的作用。本课题来源于国家科技部科研院所社会公益研究专项“远程森林消防灭火用炮、车、弹系统”(项目编号:2005DIB3J138)和国家林业局重点项目“森林火灾远程快速安全扑救装备集成系统开发”(项目编号:2006-48)。课题的目标是研究一种以高压空气为动力发射的森林灭火弹,该弹主要针对林火中最难扑救的树冠火而设计,能够在飞临火场目标上空时,自动完成抛伞减速动作,以实现在树冠上部起爆、弥散灭火剂,达到最优的灭火效果。 本文介绍了森林灭火弹的分类特点及国内外发展现状,根据灭火弹的功能要求及其发射原理确定了灭火弹的总体结构,阐述了弹体外形结构及其内部主要部件结构的研究方法和过程,求得了灭火弹结构特征数和减速伞参数。 结合灭火弹在发射时的受力特点,确定了弹体圆柱部和尾部分别应用单向短纤维增强和随机短纤维增强复合材料,并对复合材料的模量和强度进行了计算,为下步结构计算分析提供了依据。利用有限元分析软件ANSYS对弹体主要受力部位进行了强度和刚度分析。 利用ANSYS软件分析了橡胶密封圈在炮膛内的密封过程,得到了弹丸的滑动摩擦力与工作压力的关系,并最终确定了弹丸的内弹道模型。将弹丸自由飞行阶段考虑为单质点弹道,将减速伞的拉直阶段考虑为三质点弹道,充气阶段和稳定降落阶段考虑为双质点弹道分别进行建模研究,得到了弹丸自由飞行阶段和抛伞减速阶段的基本弹道计算结果。 通过对灭火弹飞行特性的分析,应用表算法得到了灭火弹的空气动力特征数,并运用弹丸的稳定储备量和摆动特性两种方法研究了灭火弹的飞行稳定性,结果表明灭火弹飞行稳定。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S762

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邓波;智能森林灭火航弹研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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【二级参考文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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6 隋永利 林涛 徐加明;难忘的午夜“斋饭”[N];人民武警报;2011年
7 高兵 隋永利 特约记者 吴超;让阳光洒在战士心间[N];人民武警报;2010年
8 本报记者 吴永哲 石磊 赵建 本报通讯员 司玉明 刘军 高海滨;军警民携手同心缚火龙[N];河北日报;2011年
9 记者 柴希中 伊晓明 张旭永;众志成城斩火魔[N];兰州日报;2011年
10 本报记者 赵艳 本报通讯员 贺建国;鏖战“火魔”[N];晋中日报;2011年
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4 丁娣;载人飞船大型降落伞回收系统中几个动力学问题研究[D];国防科学技术大学;2011年
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3 徐建伟;森林消防炮及灭火弹控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 邓波;智能森林灭火航弹研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 张文超;SQ灭火剂在自动灭火系统中的应用研究[D];南京理工大学;2003年
6 张永丰;HEAE气溶胶灭火剂工程化应用研究[D];南京理工大学;2004年
7 王华;HEAE气溶胶灭火剂的配方设计、性能及工艺研究[D];南京理工大学;2004年
8 汪立;D类超细微粒灭火剂的设计及制备工艺研究[D];南京理工大学;2010年
9 冯晓琦;改性高分子吸水灭火剂的制备及在灭火方面的应用[D];太原理工大学;2012年
10 孙常荣;中国绿色消防与宏信公司发展战略[D];大连理工大学;2002年
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