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简易制导火箭弹伸缩式电磁舵机技术研究

徐国泰  
【摘要】:伸缩式电磁舵机是为某型号简易制导火箭弹设计的一种二维弹道修正执行机构,能有效提高其命中精度和毁伤效率。因此,对伸缩式电磁舵机进行研究具有很高的军事应用价值。 为了提高伸缩式电磁舵机的性能,运用TRIZ理论中的矛盾矩阵确定了伸缩式电磁舵机的总体优化设计方案,并利用ADAMS软件对舵机进行了仿真分析。结果表明:优化后舵机的性能明显优于原舵机。 通过对比几种常见舵片的几何特征,选取了适用于简易制导火箭弹的舵片,并运用遗传算法对其外形参数进行了设计。根据理论分析,利用Matlab程序计算出了舵片在舵机打舵和收舵过程中产生的修正力,为简易制导火箭弹修正策略的制定提供了参考。 为了缩短舵机的响应时间,设计了一种输出大扭矩的双向转角电磁铁及其控制电路,并采用Maxwell软件对该电磁铁进行了仿真。结果表明:当双向转角电磁铁在40°~140°区间内工作时,输出扭矩在0.3N·m以上,且变化比较平稳。 为了抑制舵机自身磁场环境对地磁场的干扰,减小磁模块的测量误差,为舵机设计了坡莫合金屏蔽罩,并对其屏蔽效果进行了试验验证。结果表明:当舵机距磁模块20cm以上,采用双层坡莫合金屏蔽罩时,屏蔽效果较为理想。 对伸缩式电磁舵机的原理样机进行了静态无风试验和风洞试验。结果表明:在来流速度为1.0~3.0马赫时,伸缩式电磁舵机均能可靠动作,且响应时间均小于50ms,可以应用于滚转速度10r/s的简易制导火箭弹。


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