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研究生: 蘇恭彥
SU, KUNG-YEN
論文名稱: 橢球形飛彈偏心率之選用
Choice to the eccentricity of a prolate shape missile
指導教授: 蔣榮樟
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2001
畢業學年度: 89
語文別: 中文
論文頁數: 86
中文關鍵詞: 偏心率理想流體有效質量偏離半徑黏滯性流體有效黏滯半徑
論文種類: 學術論文
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  • 本文以理論探討各種同體積但不同偏心率的橢球形飛彈,在飛行時偏心率之最佳選用值。
    結果發現當飛彈在不可壓縮性流體中運動時,並省略重力及柯氏力等外力作用下,有下列三項結果:
    1、對非黏滯性流體而言,當飛彈偏心率為零時(外型為圓球)有效質量較大,當飛彈偏心率接近1時(外型接近長條形),有效質量比較小。有效質量比較小時表示易加速或減速。
    2、對非黏滯性流體而言,當彈身與射出方向不一致時會偏離中心軌道,偏心率愈大者其偏離半徑愈大,偏心率愈小者其偏離半徑愈小,偏心率為零時偏離半徑為零。當彈身與射出方向一致時,均不會偏離中心軌道。故此當飛彈在發射器中有較長時間穩定其方向時,較易使彈身與射出方向一致而減少偏離現象,減少誤射。在空氣中,偏心率對偏離半徑之影響輕微(例如在0.2公尺以下),故其可選用範圍較大。在水中,偏離半徑受明顯的影響(可達數公尺),偏心率的選用便需留意,故其可選用範圍較小。(可選擇0.8至0.95間)
    3、另一方面對黏滯性的流體而言,當橢球之Reynolds number小時,其Navier-stoke方程式中的慣性項可忽略,此時計算出其偏心率約等於0.859時所受黏滯阻力為最小。

    致謝 摘要 目錄 符號說明 第一章 簡介 - - - - - - - - - - - - - - - 1 第二章 運動方程 - - - - - - - - - - - - - - 5 § 2-1理想流體 - - - - - - - - - - - - 5 § 2-2理想流體的動能 - - - - - - - - - -7 § 2-3運動方程式 - - - - - - - - - - - -9 第三章 附加質量及附加轉動慣量 - - - - - - - - - 12 § 3-1飛彈在理想流體中移動時的附加質量 - - - - 13 § 3-2橢球旋轉體在流體中的附加轉動慣量 - - - - 30 第四章 偏離半徑 - - - - - - - - - - - - - - 33 § 4-1偏離半徑的介紹 - - - - - - - - - 33 § 4-2實例說明飛彈飛行時的偏離半徑 - - - - - 39 第五章 黏滯性流體 - - - - - - - - - - - - - 56 § 5-1橢球體在黏滯性流體中平移時的有效黏滯半徑 - 56 § 5-2有效黏滯半徑最小值時的飛彈偏心率 - - - - 62 第六章 討論 - - - - - - - - - - - - - - - 69 第七章 結論 - - - - - - - - - - - - - - - 77 附 錄 - - - - - - - - - - - - - - - - 81 附錄A 橢球坐標系的Laplace算符- - - - - - - -81 附錄B Jacobian橢圓函數 - - - - - - - -- - - 83 參考資料 - - - - - - - - - - - - - - - 85

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