小子样下火炮连发密集度的分析与评估

针对火炮连发模式下射弹散布不完全服从正态分布,而缺乏有效密集度估计方法的问题,提出了基于二维云模型和蒙特卡罗方法相结合的火炮连发密集度估计新方法。首先应用蒙特卡罗抽样解决火炮射击样本量少的问题,然后应用二维逆向云算法对火炮射击结果进行密集度估计,最后用二维正向云发生器模拟生成新的射弹散布数据,进而直观地看出弹点分布情况。实例分析表明,该方法更符合火炮连发射弹散布真实情形,分析结果更准确可靠,从而为基地火炮连发密集度试验数据分析与评估提供了一种有效的方法。     

基于深度置信网络的火炮炮口振动预测研究

火炮炮口振动数据准确预测后,可以对火炮随机振动误差进行补偿,对高机动条件下提高装备火控系统的精度具有重要意义。机器学习方法的进步为提高数据预测精度提供了有效途径。提出一种基于深度置信网络的火炮炮口振动预测模型,通过定义阶段、预处理阶段、训练阶段、测试阶段和评价阶段5个阶段,对火炮炮口振动数据进行了预测。结果表明,深度置信网络对炮口振动数据预测可以根据历史数据提取更丰富的数据特征,相较于传统BP神经网络,可以达到更好的预测精度。     

考虑后大架铰接间隙的火炮动力学特性仿真

针对某型火炮大修时,普遍存在后大架连接孔明显增大的现实问题,基于ADAMS软件和接触变形模型,研究了参数化含间隙机械式销-孔连接铰的建模方法,建立了考虑后大架铰接间隙的参数化火炮虚拟样机并进行了VVA验证。基于该模型仿真分析了发射时后大架铰接间隙对炮口扰动和铰接接触力的影响,研究了左右大架不同间隙水平对炮口扰动的交互影响。研究结果表明:后大架间隙的增大恶化了铰链间的受力,增大了火炮的横向散布,但对纵向散布影响较小。     

某车载速射迫击炮连发射击及炮口振动特性分析

火炮射击时的炮口振动是影响火炮射击密集度的关键因素之一。某车载速射迫击炮采用炮闩浮动式自动机构来实现连发射击,为研究该炮连发射击时的动力学特性,建立了考虑悬挂和轮胎参数的全炮动力学模型。利用ADAMS中的函数以及传感器功能,实现了炮闩浮动式自动机构连发时炮膛合力的准确施加,分析了连发射击时的炮口振动特性。该方法具有通用性,对采用浮动式自动机构,前冲定点击发的武器均适用。结果表明,该方法使得炮闩浮动前冲击发过程更加符合实际情况,炮口振动特性与实验相符。为该武器系统的后续研究提供了参考依据。     

土壤参数改变对火炮射击性能影响的仿真研究

建立某型火炮的虚拟样机模型,通过改变土质介质刚度,形成了不同的土质情况,并在此基础上进行火炮发射仿真试验,测取火炮炮架间关键部位的受力情况及炮口中心点在炮口平面内的位移情况,将仿真结果进行对比分析,研究土质变化对火炮射击性能的影响。     

火炮反后坐装置故障机理研究

反后坐装置是火炮的"心脏",性能好坏直接关系到其战斗力的发挥。节制环磨损及复进机漏液是反后坐装置最常见的故障。分析了节制环磨损和复进机漏液的故障机理,给出了磨损量以及漏液量计算模型。在此基础上,结合火炮后坐、复进反面问题计算程序,模拟计算火炮在节制环磨损和复进机漏液情况下的运动诸元。进而预测在其它射击条件正常情况下,火炮平均无故障射弹发数。     

火炮射击模拟试验装置机液联合仿真

炮口强冲击实现火炮动态后坐是一种新型的火炮射击模拟试验方法。针对该试验方法,采用振动理论分析了其力学原理。基于ATV软件及多体动力学理论,建立了某自行火炮的虚拟样机模型;分别采用ADAMS及EASY5软件,建立了动力系统的多刚体模型及液压系统模型;在以上模型基础上建立了火炮射击模拟试验装置的机液联合仿真模型,并对其进行了仿真研究。仿真结果表明该试验装置能较准确地模拟火炮实弹射击时的后坐动态特性,为该模拟试验装置的工程应用奠定了理论基础。     

火炮随动系统射击试验射弹数的自动控制

针对火炮随动系统射击试验中射击时机和射弹数难于人工控制的特点 ,讨论了利用火炮随动测试系统进行自动控制的可行性 ,分析了射弹数自动控制的误差。     

膛线形式对某大口径火炮炮口振动影响分析

建立了某大口径自行加榴炮回转部分有限元模型,对动力学模型中的边界条件如反后坐装置力、布尔顿力加载等进行了研究.利用有限元模型仿真了膛内时期火炮的动态响应,得到了弹丸运动的加速度、速度、位移和弹丸运动姿态以及导转力矩、弹丸定心部力、炮口点的扭转角速度和扭转角度、炮口点的横向振动线位移、角位移、速度和角速度等变化规律,分析...     

战斗机近距格斗时航炮命中评估

针对战斗机近距格斗时航炮武器系统命中评估存在的不足,建立了包括探测雷达、火控系统和火力系统误差的评估模型,编制了相应计算程序。对航炮火力系统性能对命中概率的影响进行了计算分析,得到了通过提高航炮射速、增加航弹射击数量及增大射弹炮口初速等手段可以提高命中能力的结论。本评估方法与模型的研究,为未来战斗机各武器系统精度合理匹配提供了理论基础。     

轮胎对车载火炮射击稳定性影响研究

分析了某车载122 mm火炮的整体拓扑结构,通过考虑轮胎与地面的接触情况,利用ADAMS软件建立了某122mm车载榴弹炮的虚拟样机模型,用Fortran语言编写了炮膛合力和反后坐装置力程序,分别对火炮射击时车轮与地面接触和不接触两种情况进行仿真。基于车载炮炮、车相结合的特点,选取后坐位移、炮口纵向加速度、车架质心位移幅值、上架质心位移幅值为测量量,对比并分析了两种情况对火炮射击稳定性的影响。仿真结果表明,车轮着地射击时,炮口振动较小,射击结束后车体更快恢复稳定。该研究可为相关车载武器提供一定参考。     

基于锥膛发射弹裙挤压过程的仿真分析

为了研究射弹在锥膛段的挤压变形过程,以带有锥膛结构的火炮和水下射弹为研究对象,对射弹弹裙挤进过程进行了研究。建立了射弹在膛内运动的力学模型,运用非线性有限元分析软件ABAQUS建立了射弹和锥膛结构模型,塑性材料选择Johnson-Cook本构模型,并且大变形区域采取了自适应网格技术。仿真结果表明,前、后弹裙由尾部开始逐渐向前部弹塑性变形,总挤压阻力随两弹裙阻力变化,射弹速度升至最大后,又会有一小段变化。     

基于外弹道可视化的火炮射弹散布仿真研究

在建立并验证外弹道仿真模型正确性的基础上,基于VegaPrime视景仿真开发环境和VC++.net语言,在三维仿真战场环境中实现了火炮外弹道可视化,可以获得随机条件下落点散布的特征。仿真结果可以用于作战仿真中射击开始诸元的修正和射击效果评估。     

火炮发射药装药自动识别方法

发射装药号是影响火炮身管寿命的重要因素,为自动识别火炮发射药的装药号,避免人工记录失误和完善火炮射弹履历,分析了装药号自动识别原理,运用火炮动力学分析理论和ADAMS虚拟样机技术,建立火炮发射动力学虚拟样机.通过仿真试验获取样本数据,应用BP神经网络进行学习和训练,从而建立装药号和测试数据之间的非线性映射关系,实现对火炮发射装药号的精确预测.     

基于物元分析和虚拟样机仿真的火炮性能评估

讨论了模糊评判和灰色评判的优缺点,分析了物元分析理论的优越性和对装备性能评估的必要性。研究了影响火炮性能的主要因素,概括了表征火炮性能的3个指标。结合Fortran语言编程,利用ADAMS建立了火炮虚拟样机。在火炮虚拟样机仿真的基础上,将基于物元分析的可拓工程方法引入装备性能分析领域,利用虚拟样机仿真结果对火炮性能进行评估,使得对火炮性能评估由定性转向定性和定量相结合的方向,评估结果说明了可拓工程方法和虚拟样机技术用于火炮性能评估的可行性和优越性。最后,展望了利用可拓工程方法在装备领域进行研究的下一步工作。     

轮式突击炮行进间射击炮口振动分析及稳定控制

为了研究不同因素对炮口振动的影响规律,建立了轮式突击炮行进间射击多体动力学模型,并与试验结果对比验证了合理性。路面谱采用谐波叠加法建模,在不同路面条件和火线高情况下进行了仿真计算,获得了两种因素对行进间射击炮口振动的影响规律。构建了垂向稳定器模型,进行了联合仿真,对比了有、无稳定器两种情况下的炮口振动。结果表明:炮口振动幅值随路面粗糙度增大而增大;火线高对炮口振动的影响是非线性的;垂向稳定器能有效控制炮口振动,相较于无稳定器情况,开炮前炮口最大高低角和高低角速度幅值分别降低了94.1%和97.4%,开炮后炮口最大高低角振动幅值降低了16.2%。该研究对轮式突击炮的总体设计起到了一定理论支撑,具有重要工程应用价值。     

考虑自重挠度的火炮试验装置身管稳定性校核研究

针对炮口强冲击条件下身管可能出现失稳的问题,将某型火炮试验装置身管近似为一端固定、一端铰支的九阶梯变截面构件．基于有限元软件平台,提取身管各截面在重力作用下的挠度,建立具有初始挠度的身管有限元模型,并验证其在冲击条件下的稳定性．该研究结论为炮口冲击式火炮试验装置的可行性论证提供了科学依据．     

装甲车辆行进间炮口振动角度误差预测模型

针对射击延时过程中具有振荡性的装甲车炮口振动角度误差数据,提出了一种优化的GM(1,1)预测模型。对原始数据进行光滑性和单调性处理;对传统GM(1,1)模型的初始值进行了基于拟合误差最小化的改进;基于传统模型中背景值构造方法存在的误差,重构了传统模型的背景值。通过对高低向、方位向两组数据处理结果的分析,优化GM(1,1)模型的拟合、预测结果相对于传统模型、改进初始值模型和改进背景值模型具有较小的误差,能够较好地反映装甲火炮炮口振动角度误差的变化情况。     

考虑高低机碟簧缓冲作用的火炮动力学分析

根据高低机中存在碟簧缓冲装置的实际问题,将其引入到齿轮齿弧接触/碰撞的火炮动力学模型中,以某牵引火炮为研究对象,建立其12自由度多体动力学模型,研究在碟簧作用下炮口的扰动问题,研究结果表明：引入缓冲装置后,炮口的扰动情况加剧,扰动频率下降,齿轮齿弧的接触力下降,为高低机、齿轮和齿弧的设计提供依据。     

火炮身管锥度对弹丸起始扰动的影响分析

火炮身管设计时,根据强度理论有一段圆锥段,身管圆锥段锥度的大小影响近炮口段身管刚度的大小,刚度大小对于弹丸起始扰动的影响规律值得进行研究。针对这一问题,建立某大口径火炮弹炮耦合全炮动力学有限元模型,计算不同工况下锥度为c=0°、c=0.38°、c=0.73°和c=1.17°时弹丸膛内的运动规律。分析结果表明,对建立的某大口径火炮而言,在保证身管质量、质心不变的前提下,身管锥度越小,即身管近炮口段越粗,身管近炮口段刚度越大,越有利于减小弹丸起始扰动。