坦克自行火炮發射動力學是研究坦克和自行火炮在發射過程中的受力及運動規律，為坦克和自行火炮性能總體設計與試驗提供控制其受力與運動的理論與技術。芮筱亭、劉怡昕、于海龍編寫的《坦克自行火炮發射動力學》從炮、彈、藥、引信武器系統的角度，系統研究了從點火到炮彈彈著點全過程的坦克自行火炮動力學理論、計算、試驗，解決了坦克自行火炮多剛柔體系統振動特性計算、特征矢量正交性、動力學分析和快速計算等難題，發明了自行火炮、艦載武器、機載武器等6種射擊精度總體設計方法、光學杠桿與毫米波雷達聯合測試技術、坦克自行火炮連射彈丸起始擾動測試技術、2種高速旋轉彈丸三自由度角運動彈道環境模擬試驗裝置、4種自行火炮末制導炮彈故障診斷裝置和方法，實現了我國幾代人在野外進行大口徑武器彈丸起始擾動與縱向運動聯合測試的夙愿，揭示了引信早炸機理和末制導炮彈解體的物理本質，填補了高速旋轉彈丸引信機構運動測試國內技術空白，為坦克自行火炮等武器射擊精度與發射安全性設計和試驗提供了理論基礎和技術手段，解決了提高自行火炮和艦載武器及機載武器射擊精度、消除引信早炸和末制導炮彈解體故障等重大工程問題。 《坦克自行火炮發射動力學》對坦克自行火炮研究具有重要參考價值，可作為火炮、彈道、工程力學、機械系統動力學研究與工程技術應用的科技人員、教師和研究生的教材和參考書。
我國坦克與自行火炮研制在經歷了仿制、仿研階段后，進入到了能自主研發威力大、精度高、反應速度快的坦克與自行火炮武器系統新階段。然而，在當前研發過程中，隨著對武器系統功能、性能指標要求的不斷提高，用于現代化設計的理論和試驗數據，遠遠滯后于自主創新研發階段的需求，制約了我國坦克與自行火炮研發技術向更高水平發展。 芮筱亭、劉怡昕、于海龍編寫的《坦克自行火炮發射動力學》一書，從炮、彈、藥、引信武器系統的角度，在理論、計算、試驗方面，深人研究，闡述了坦克與自行火炮武器系統從點火到炮彈落點的全過程中坦克與自行火炮的受力與運動規律。
1 緒論 1.1 坦克自行火炮發展現狀 1.2 發射過程對射擊精度的影響 1.3 發射過程對安全性的影響 1.4 發射動力學 1.5 多體系統傳遞矩陣法 1.6 射擊精度總體設計方法 1.7 彈藥發射安全性評估方法 1.8 本書的特色2 坦克自行火炮發射動力學模型 2.1 引言 2.2 發射動力學模型 2.3 符號約定 2.4 坐標系及坐標變換 2.5 彈丸質量分布不均衡的表征 2.6 彈丸運動學 2.7 彈丸膛內受力分析 2.8 坦克自行火炮受力分析3 坦克自行火炮振動特性 3.1 引言 3.2 振動特性的多體系統傳遞矩陣法 3.3 典型元件的傳遞矩陣 3.4 坦克自行火炮的狀態矢量 3.5 坦克自行火炮元件的傳遞矩陣 3.6 坦克自行火炮系統總傳遞矩陣 3.7 坦克自行火炮的特征方程和振動特性 3.8 坦克自行火炮典型結構參數4 坦克自行火炮發射動力學方程 4.1 引言 4.2 多體系統的體動力學方程 4.3 典型元件的體動力學方程 4.4 坦克自行火炮的體動力學方程 4.5 彈丸發射動力學方程 4.6 內彈道方程 4.7 發射動力學方程的特點 4.8 論物理假設與發射動力學方程間的關系5 伴隨發射裝藥破碎的內彈道兩相流動力學 5.1 引言 5.2 內彈道兩相流動力學模型 5.3 點火管內氣體動力學方程 5.4 主裝藥兩相流動力學方程 5.5 內彈道兩相流動力學算法 5.6 發射裝藥動力學 5.7 發射裝藥擠壓破碎動力學 5.8 伴隨發射裝藥破碎的內彈道學6 坦克自行火炮特征矢量正交性及動力響應 6.1 引言 6.2 正交性基本理論 6.3 多體系統增廣特征矢量正交性 6.4 坦克自行火炮增廣特征矢量正交性 6.5 坦克自行火炮動力響應 6.6 坦克自行火炮初始條件 6.7 彈丸起始擾動 6。8坦克自行火炮發射動力學算法7非線性坦克自行火炮發射動力學 7.1 引言 7.2 多體系統離散時間傳遞矩陣法 7.3 非線性系統典型元件傳遞矩陣 7.4 非線性坦克自行火炮發射動力學模型 7.5 非線性坦克自行火炮元件傳遞矩陣 7.6 非線性坦克自行火炮系統總傳遞矩陣 7.7 非線性坦克自行火炮發射動力學特點 7.8非線性坦克自行火炮發射動力學算法8 炮彈與末制導炮彈飛行動力學 8.1 引言 8.2 坐標系及坐標變換 8.3 作用于彈丸的力和力矩 8.4 末制導炮彈控制模型和方程 8.5 末制導炮彈彈道方程 8.6 炮彈外彈道方程 8.7 氣動力系數 8.8 外彈道參數9 非線性坦克行進間發射動力學 9.1 引言 9.2 坦克火控系統簡介 9.3 非線性坦克行進問發射動力學模型 9.4 坐標系及坐標變換 9.5 非線性受控多體系統離散時間傳遞矩陣法 9.6 行進間發射非線性坦克狀態矢量 9.7 非線性坦克元件傳遞矩陣 9.8 非線性坦克受控多體系統總傳遞矩陣 9.9 非線性坦克行進間受力分析 9.10 非線性坦克行進間彈丸發射動力學方程 9.11 非線性坦克行進間發射動力學算法10 坦克自行火炮發射動力學仿真及其驗證 10.1 引言 10.2 坦克自行火炮動力學仿真系統 10.3 自行火炮振動特性仿真及驗證 10.4 坦克自行火炮內彈道仿真及驗證 10.5 自行火炮受力及響應仿真及驗證 10.6 自行火炮彈丸起始擾動和射擊精度仿真及驗證 10.7 末制導炮彈發射動力學仿真及驗證 lO.8 非線性自行火炮發射動力學仿真及驗證 10.9 非線性坦克行進間發射動力學仿真及驗證11 非線性射擊現象疑釋及其對策 11.1 引言 11.2 彈丸膛內逆進動現象疑釋 11.3 "離群彈"現象疑釋及其對策 11.4 "彈著點分堆"現象疑釋及其對策 11.5 "不同硬度地面上射擊精度相差很大"現象疑釋及其對策 11.6 "不同裝填方式射擊精度相差大"現象疑釋及對策 11.7 膛線等身管因素對射擊精度的影響 11.8 后效期對射擊精度的影響 11.9 彈丸因素對射擊精度的影響 11.10 彈炮間隙對射擊精度的影響12 坦克自行火炮發射動力學試驗方法 12.1 引言 12.2 坦克自行火炮振動模態試驗方法 12.3 坦克自行火炮內彈道試驗方法 12.4 坦克自行火炮連射彈丸起始擾動試驗方法 12.5 坦克自行火炮動力響應試驗方法 12.6 坦克自行火炮外彈道試驗方法 12.7 坦克自行火炮引信動力學試驗方法 12.8 末制導炮彈密封試驗方法 12.9 末制導炮彈預應力試驗方法 12.10 末制導炮彈強度試驗方法 12.11 末制導炮彈解體現象及疑釋和改進13 坦克自行火炮射擊精度總體設計方法 13.1 引言 13.2 坦克自行火炮射擊精度相關性分析方法 13.3 坦克自行火炮射擊精度總體設計方法 13.4 坦克自行火炮射擊精度總體設計實例 13.5 機載多管火箭射擊精度總體設計方法 13.6 機載多管火箭射擊精度總體設計實例 13.7 艦載多管火箭射擊精度總體設計方法 13.8 艦載多管火箭射擊精度總體設計實例14 多體系統傳遞矩陣庫 14.1 引言 14.2 彈簧 14.3 扭簧 14.4 彈性鉸 14.5 縱向振動集中質量 14.6 各種振動剛體 14.7 橫向振動梁 14.8 扭轉振動軸 14.9 縱向振動桿 14.10 各種運動的Euler-Bernoulli梁 14.11 矩形板 14.12 圓板 14.13 二維薄板條元 14.14 厚壁圓筒 14.15 薄壁圓筒 14.16 坐標變換矩陣 14.17 線性化、狀態矢量 14.18 內外接體均為剛體的各種彈性阻尼鉸 14.19 內外接體均為剛體的各種光滑鉸 14.20 各種聯接方式的平面大運動剛體 14.21 各種聯接方式的空間大運動剛體 14.22 平面大運動梁 14.23 空間大運動梁 14.24 平面大運動梁聯接的各種固結鉸 14.25 空間大運動梁聯接的各種固結鉸 14.26 平面大運動梁聯接的各種光滑鉸 14.27 空間大運動梁聯接的各種光滑鉸 14.28 平面大運動梁聯接的各種彈性鉸 14.29 空間大運動梁聯接的各種彈性鉸 14.30 線性系統受控元件 14.31 非線性系統受控元件參考文獻附錄1 主要符號表附錄2 索引附錄3 發射動力學國際事件一覽 1 緒論 1.1 坦克自行火炮發展現狀 1.2 發射過程對射擊精度的影響 1.3 發射過程對安全性的影響 1.4 發射動力學 1.5 多體系統傳遞矩陣法 1.6 射擊精度總體設計方法 1.7 彈藥發射安全性評估方法 1.8 本書的特色 2 坦克自行火炮發射動力學模型 2.1 引言 2.2 發射動力學模型 2.3 符號約定 2.4 坐標系及坐標變換 2.5 彈丸質量分布不均衡的表征 2.6 彈丸運動學 2.7 彈丸膛內受力分析 2.8 坦克自行火炮受力分析 3 坦克自行火炮振動特性 3.1 引言 3.2 振動特性的多體系統傳遞矩陣法 3.3 典型元件的傳遞矩陣 3.4 坦克自行火炮的狀態矢量 3.5 坦克自行火炮元件的傳遞矩陣 3.6 坦克自行火炮系統總傳遞矩陣 3.7 坦克自行火炮的特征方程和振動特性 3.8 坦克自行火炮典型結構參數 4 坦克自行火炮發射動力學方程 4.1 引言 4.2 多體系統的體動力學方程 4.3 典型元件的體動力學方程 4.4 坦克自行火炮的體動力學方程 4.5 彈丸發射動力學方程 4.6 內彈道方程 4.7 發射動力學方程的特點 4.8 論物理假設與發射動力學方程間的關系 5 伴隨發射裝藥破碎的內彈道兩相流動力學 5.1 引言 5.2 內彈道兩相流動力學模型 5.3 點火管內氣體動力學方程 5.4 主裝藥兩相流動力學方程 5.5 內彈道兩相流動力學算法 5.6 發射裝藥動力學 5.7 發射裝藥擠壓破碎動力學 5.8 伴隨發射裝藥破碎的內彈道學 6 坦克自行火炮特征矢量正交性及動力響應 6.1 引言 6.2 正交性基本理論 6.3 多體系統增廣特征矢量正交性 6.4 坦克自行火炮增廣特征矢量正交性 6.5 坦克自行火炮動力響應 6.6 坦克自行火炮初始條件 6.7 彈丸起始擾動 6。8坦克自行火炮發射動力學算法 7非線性坦克自行火炮發射動力學 7.1 引言 7.2 多體系統離散時間傳遞矩陣法 7.3 非線性系統典型元件傳遞矩陣 7.4 非線性坦克自行火炮發射動力學模型 7.5 非線性坦克自行火炮元件傳遞矩陣 7.6 非線性坦克自行火炮系統總傳遞矩陣 7.7 非線性坦克自行火炮發射動力學特點 7.8非線性坦克自行火炮發射動力學算法 8 炮彈與末制導炮彈飛行動力學 8.1 引言 8.2 坐標系及坐標變換 8.3 作用于彈丸的力和力矩 8.4 末制導炮彈控制模型和方程 8.5 末制導炮彈彈道方程 8.6 炮彈外彈道方程 8.7 氣動力系數 8.8 外彈道參數 9 非線性坦克行進間發射動力學 9.1 引言 9.2 坦克火控系統簡介 9.3 非線性坦克行進問發射動力學模型 9.4 坐標系及坐標變換 9.5 非線性受控多體系統離散時間傳遞矩陣法 9.6 行進間發射非線性坦克狀態矢量 9.7 非線性坦克元件傳遞矩陣 9.8 非線性坦克受控多體系統總傳遞矩陣 9.9 非線性坦克行進間受力分析 9.10 非線性坦克行進間彈丸發射動力學方程 9.11 非線性坦克行進間發射動力學算法 10 坦克自行火炮發射動力學仿真及其驗證 10.1 引言 10.2 坦克自行火炮動力學仿真系統 10.3 自行火炮振動特性仿真及驗證 10.4 坦克自行火炮內彈道仿真及驗證 10.5 自行火炮受力及響應仿真及驗證 10.6 自行火炮彈丸起始擾動和射擊精度仿真及驗證 10.7 末制導炮彈發射動力學仿真及驗證 lO.8 非線性自行火炮發射動力學仿真及驗證 10.9 非線性坦克行進間發射動力學仿真及驗證 11 非線性射擊現象疑釋及其對策 11.1 引言 11.2 彈丸膛內逆進動現象疑釋 11.3 "離群彈"現象疑釋及其對策 11.4 "彈著點分堆"現象疑釋及其對策 11.5 "不同硬度地面上射擊精度相差很大"現象疑釋及其對策 11.6 "不同裝填方式射擊精度相差大"現象疑釋及對策 11.7 膛線等身管因素對射擊精度的影響 11.8 后效期對射擊精度的影響 11.9 彈丸因素對射擊精度的影響 11.10 彈炮間隙對射擊精度的影響 12 坦克自行火炮發射動力學試驗方法 12.1 引言 12.2 坦克自行火炮振動模態試驗方法 12.3 坦克自行火炮內彈道試驗方法 12.4 坦克自行火炮連射彈丸起始擾動試驗方法 12.5 坦克自行火炮動力響應試驗方法 12.6 坦克自行火炮外彈道試驗方法 12.7 坦克自行火炮引信動力學試驗方法 12.8 末制導炮彈密封試驗方法 12.9 末制導炮彈預應力試驗方法 12.10 末制導炮彈強度試驗方法 12.11 末制導炮彈解體現象及疑釋和改進 13 坦克自行火炮射擊精度總體設計方法 13.1 引言 13.2 坦克自行火炮射擊精度相關性分析方法 13.3 坦克自行火炮射擊精度總體設計方法 13.4 坦克自行火炮射擊精度總體設計實例 13.5 機載多管火箭射擊精度總體設計方法 13.6 機載多管火箭射擊精度總體設計實例 13.7 艦載多管火箭射擊精度總體設計方法 13.8 艦載多管火箭射擊精度總體設計實例 14 多體系統傳遞矩陣庫 14.1 引言 14.2 彈簧 14.3 扭簧 14.4 彈性鉸 14.5 縱向振動集中質量 14.6 各種振動剛體 14.7 橫向振動梁 14.8 扭轉振動軸 14.9 縱向振動桿 14.10 各種運動的Euler-Bernoulli梁 14.11 矩形板 14.12 圓板 14.13 二維薄板條元 14.14 厚壁圓筒 14.15 薄壁圓筒 14.16 坐標變換矩陣 14.17 線性化、狀態矢量 14.18 內外接體均為剛體的各種彈性阻尼鉸 14.19 內外接體均為剛體的各種光滑鉸 14.20 各種聯接方式的平面大運動剛體 14.21 各種聯接方式的空間大運動剛體 14.22 平面大運動梁 14.23 空間大運動梁 14.24 平面大運動梁聯接的各種固結鉸 14.25 空間大運動梁聯接的各種固結鉸 14.26 平面大運動梁聯接的各種光滑鉸 14.27 空間大運動梁聯接的各種光滑鉸 14.28 平面大運動梁聯接的各種彈性鉸 14.29 空間大運動梁聯接的各種彈性鉸 14.30 線性系統受控元件 14.31 非線性系統受控元件 參考文獻 附錄1 主要符號表 附錄2 索引 附錄3 發射動力學國際事件一覽
