国外新概念武器的发展(下)

电磁发射武器电磁发射武器是利用脉冲能源提供的电能或利用电能与化学能的结合,使弹丸或其他有效载荷达到高速度或高动能,以杀伤目标的武器,是新概念武器家族的重要成员。主要包括电热化学炮、电磁轨道炮、电磁线圈炮等,其中电热化学炮和电磁轨道炮技术在最近十多年来取得了重大进展。美国电磁发射技术的研究已从演示验证阶段进入武器型号研制阶段,其中,电热化学炮将于     

电热炮

电热炮是指电热化学炮,其原理是利用高电压、大电流的短脉冲电流产生高温等离子体,使高能、轻质的非爆炸性物质燃烧产生高压电离气体把炮弹发射出去(见图)。炮弹的动能小部分(20％以下)由电能提供,大部分由化学能提供。与传统火炮相比,电热炮有如下特点:①炮弹初速大、出     

众里寻他千百度--为轻型战车选配重型武器(下)

电热化学炮电热化学炮为更高的发射装药密度、更稳定的发射药点火和更迅速的发射药燃烧提供了可能,从而,可以给予弹丸更大的能量,提高弹丸的初速和炮口动能。举例来说,根据德国莱茵金属公司的说法,如果将Rh105SB火炮改装为电热化学炮,其发射装药量可进一步提高到10公斤。这可使其发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹的初速达到大约1.8公里/秒,炮口动能差不多达到11兆焦,高于Rh120型120毫米火炮所发射的弹丸。但如前所述,较多的发射装药和较高的炮口速度会产生较大的后坐力。实际上,105毫米电热化学炮不仅炮口动能及由此产生的     

电磁轨道炮系统建模与分析

轨道炮利用电能将电枢及弹丸推动至超高速,是具有武器应用背景的复杂机电系统。介绍了轨道炮基本原理,在分析了轨道炮电路、运动学、能耗特点基础上,利用MATLAB建立了系统的数学模型,计算了不同电感梯度条件下轨道炮系统的发射电流、电枢速度、溃入炮体能量,分析了发射过程中不同形式的能量损耗及能量利用效率。结果表明,在特定电源参数条件下,一定范围内提高电感梯度值,电流幅值降低,炮口动能和发射效率提高明显。这对研究轨道炮电能应用特点有一定的参考价值。     

低温等离子体用于高功率微波防护研究

等离子体对于高功率微波的攻击具有独特的防护效果。基于等离子体流体近似方法,利用COMSOL软件研究了高功率微波与柱状等离子体阵列相互作用过程中入射电场随时间的演变过程,分析了等离子体防护高功率微波的物理过程和作用机理。研究结果表明,入射的高功率微波会使等离子体参数发生剧烈变化,特别是其电子密度将急剧增加,从而使等离子体对入射的高功率微波表现出类似金属的电磁特性,最终实现对入射高功率微波的有效防护。此外,利用高频辉光放电产生柱状等离子体阵列,通过实验验证了等离子体对高功率微波的防护作用。最后,总结了基于等离子体的高功率微波防护技术需解决的主要问题。     

一种调节阀式气体炮建模与分析

为研究气体炮各调整参数对其模拟性能的影响 ,笔者利用气体动力学相似理论的有关知识对双活塞调节阀式气体炮进行了数学建模与分析 ,采用四阶龙格—库塔法的思想进行计算 ,并利用MATLAB语言对其进行编程 ,通过在计算机上运行计算程序 ,得出模拟弹丸的加速度—时间模拟曲线。在对模拟曲线特征进行分析的基础上 ,指出了气体炮各调整参数对弹丸加速度—时间曲线的影响。     

“光速”武器

本文介绍美国海军新概念武器近年来的研发情况,主要涉及高能激光器、高功率微波和电磁轨道炮.美国海军目前研制的高能激光器主要是自由电子激光器.美国海军认为氟化氘化学激光器不适合舰载使用.     

非致命激光束武器

一、引言非致命武器是一种利用物理、化学或生物等技术手段,使敌对人员或作战设备暂时失能并使人员致死性和附加环境破坏降到最小的武器。从非致命武器的概念看,在众多非致命武器中粗略地可分为两大类,即反人员的非致命武器和反器材、反能力的非致命武器,后者是指非传统的爆炸冲击弹药等软杀伤武器,如阻燃弹、碳纤维弹、计算机病毒、软破坏的定向能等。反人员的非致命武器种类很多,它包括低能的各种声、光、电磁波、化学失能武器、刺激剂、粘性泡沫、鱼网弹、软性弹丸等。近年来定向能、声波、生化、基因等技术的发展,非致命武器借助于这些…     

平衡炮内弹道不平衡冲量技术研究

基于某型平衡炮的弹道试验,研究了不平衡冲量对无后坐力身管武器系统的影响。建立了实体模型并装配平衡体和弹丸,利用有限元分析了阻力曲线并代入编写好的内弹道程序,计算出弹丸与平衡体的运动曲线,将其作为位移荷载导入有限元中,进行了内弹道的有限元分析,进而分析了内弹道过程中的不平衡冲量。根据结果对弹丸、平衡块行程和平衡体质量进行调整,得出不平衡量基本趋于零的结构参数,为无后坐力身管武器的相关设计提供了一定的参考。     

5级同步感应线圈发射试验装置及控制系统研究

基于同步感应线圈发射原理设计制作了5级电磁线圈发射试验装置,该装置采用光电传感器实时检测弹丸的位置,并将该位置信号反馈给控制系统触发双向可控硅闭合,使脉冲电容器对该级线圈放电。通过试验,给出了单级线圈的弹丸速度和触发位置的关系以及电压和级数对弹丸发射速度的影响。     

浅析美军炮兵新概念武器系统

相对传统炮兵武器而言,新概念炮兵武器从发射装置或发射药或弹丸或三者都与传统的炮兵武器不同。它们是利用新原理、新技术、新设计思想,采用新材料、新能源、新结构、新工艺设计制造的种种创新型炮兵武器系统。目前美国在定向能武器、动能武器、精确制导武器等方面都发展了一些炮兵武器系统。另外还发展了一些诸如电热炮、机器人炮“、水”炮以及一些特种用途的炮兵武器。机载激光作战想像图目前美军已研制出了第三、四代激光炮一、定向能武器目前美国已经研制的定向能武器包括激光炮、射束炮、声炮等。1、激光炮。激光炮是利用沿一定方向…     

炮射盘旋侦察弹气动特性研究

通过对炮射侦察弹盘旋飞行质点弹道方程组的模型仿真,依据侦察弹战术、技术指标的要求,计算、分析和比较了不同升力系数下弹丸盘旋飞行时的弹道图形,结果表明在升阻比为3 8442时,侦察弹的气动布局最为理想。     

21世纪舰艇面临的七个课题（三）——21世纪水下力量展望

潜艇是海军的重要作战力量,它隐蔽性好,机动性和突击能力都很强。世界上的潜艇从动力装置的不同分为核动力潜艇和常规动力潜艇两大类,前者因其作战使命与承担的任务不同又分为弹道导弹核潜艇(SSBN)和攻击型核潜艇(SSN)两大类。此外,俄罗斯还拥有装载远程巡航导弹的巡航导弹核潜艇(SSGN)。     

等离子体与高功率微波相互作用中电子分布特性

电子数密度是表征等离子体物理特性的一项重要因素,在等离子体与高功率微波的相互作用中,等离子体对入射电磁波的吸收、衰减和屏蔽等电磁特性可通过电子数密度的变化进行表征。基于等离子体流体近似研究方法,利用COMSOL软件求解等离子体中的波动方程、电子传递方程和重粒子传递方程,计算分析了等离子体与高功率微波相互作用中的电子分布特性,重点分析了相互作用中平均电子数密度和平均电子能的数值和空间分布变化过程。研究表明,在高功率微波作用下,等离子体区域电子数密度在数值上会产生剧烈的阶跃变化,形成雪崩效应,在空间分布上电子数密度峰值产生趋于入射方向移动的变化;电子能的变化与入射波激励和电子数密度相关,随入射激励增加呈增长趋势,随电子数密度的增加而减小。     

炮控系统性能测试方法

炮控系统是战车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到火控系统的反应时间和射击精度。对比了炮控系统角位移量测量方案,并对CCD坐-标靶方法作了改进,既能保证足够的测量精度和测量范围,又有较高的性能价格比。     

全战仪实现身管武器操瞄精度测试方法

操瞄精度是武器系统的一项重要战技指标,它将直接影响到火炮的射击精度,传统测试方法采用两台数字经纬仪,需要两人同时操作,介绍了一种用一台全战仪一个人完成身管武器操瞄精度检测的方法,其测量误差比被测量小一个数量级,可以满足测量精度要求。该方法切实可行,可用于身管武器的调炮精度测量。     

入射频率对高功率微波与等离子体相互作用的影响分析

通过建立等离子体中的波动方程、电子传递方程和重物质传递方程,研究了等离子体对高功率微波传输特性的影响。研究了高功率微波与等离子体相互作用中产生的电子密度和透射电场的变化过程,并重点分析了变化过程中入射波频率产生的影响。研究结果表明,在相互作用过程中,等离子体中的电子密度和透射电场在一定条件下会发生阶跃变化,即等离子体区域平均电子数密度会在极短的时间内由1×10~9m~(-3)增加到1×10~(19)m~(-3),平均电场强度也会由初始场强跃变为零,并且这种变化的产生存在一定的入射阈值场强和最低产生时间。当入射电磁波的频率不同时,产生阶跃变化所需的场强阈值和最低产生时间就会变得不同,高功率微波与等离子体相互作用中存在一定的色散效应。在所考虑的范围内,阈值场强随入射波频率线性增长,而最低产生时间随电磁波频率呈非线性增长变化。     

一种模拟火炮弹道参数的实验设备

动态分析理论和测试技术在国内外引起了广泛的重视和越来越深入的研究,对许多课题和工程的优化设计都产生了较大的影响。作为动态试验的155mm气体模拟炮,以超高压气体为动力,能在实验室以可控的方式模拟和测试大、中口径弹丸引信在发射、飞行和着靶时的动态受力环境,研究引信在动态条件下的运动规律、作用和特性,在常规武器研究、超高压下的材料理论、超高速碰撞和侵彻中能有广泛地应用。     

SiC光学材料的电弧增强等离子体加工方法

Si C光学材料具有高化学稳定性,其在普通的等离子体加工中难以获得较高的加工效率。在等离子体加工实验中,发现提高等离子体的自身射频电压可增强等离子体与Si C材料之间的电弧放电作用,而借助电弧的增强作用可提高Si C材料的加工效率,因此提出电弧增强等离子体加工方法。为研究电弧的形成原理,使用自制的探针分别测量了普通电感耦合等离子体和电弧增强等离子体的电压。分别使用传统方法和电弧增强方法对S-Si C进行直线扫描加工实验,证明了电弧增强等离子体加工方法具有更高的加工效率。     

定向能武器技术现状与发展趋势

定向能武器是当前正在发展的一类重要的新概念武器,能够实现激光、微波等电磁能或高能粒子束的定向发射、聚束和远距离传输,快速攻击并毁伤目标。与常规武器相比,定向能武器具有射束快、精度高、反应灵活、杀伤效率高等特点,既可用于进攻,也可用于防御,如拦截敌方飞机和导弹等。定向能武器通常包括激光武器、高功率微波武器和粒子束武器等,其中激光武器和高功率微波武器是目前发展的重点。一、激光武器技术激光武器是利用定向发射的激光束直接攻击并摧毁目标的武器。它主要由激光器和光束定向器两部分组成,具有能量集中、传输速度快、精确射…