炮身俯仰过程中的类摇摆现象分析

在火炮俯仰过程中发现了炮身的类摇摆现象,通过对炮身轴线-炮耳轴系统耦合建模,揭示了炮耳轴倾斜度、炮耳轴与炮身轴线不垂直度共同作用对方向偏差的影响规律,并推导出了类摇摆现象发生的条件。指出了单独考虑炮耳轴的倾斜或炮身轴线与炮耳轴的不垂直度都是耦合模型的特例。类摇摆现象的发现有助于合理解释火炮试验中出现的异常现象,耦合模型可为进一步提高身管指向精度提供一定的理论依据。     

大口径火炮身管热弯曲计算与试验

建立火炮在阳光照射下身管上下表面温度场、热弯曲及炮口角的计算模型。以某大口径长身管火炮为实例,计算该炮的炮口弯曲量与炮口角,进行自然阳光照射与环境模拟条件下的热弯曲试验,验证计算模型与计算结果的正确性与可信性;提出通过测量身管上下表面温度快速求取火炮身管不同环境温度及温差下的弯曲量与炮口角的工程应用方法。     

调炮精度检测中双经纬仪优化布站方法

针对“双经纬仪法”检测调炮精度中随机布站使测量系统达不到最佳测量精度的问题,提出了一种优化布站方法.根据火炮调炮范围确定了调炮精度检测中的测量区域,推导出了双经纬仪测量系统对于该测量区域的平均测量不确定度公式.结合某型火炮设计了基于遗传算法的具体优化过程,对测量系统的3个位置参数进行优化,得到最佳测量布局,并通过仿真试...     

基于全站仪最佳布站的调炮精度检测方法

针对目前缺少火炮调炮精度检测方法的现状,提出了一种基于全站仪最佳布站的调炮精度检测方法,建立了全站仪测量系统的数学模型,推导了调炮精度检测方法的解算公式,根据火炮调炮范围确定了调炮精度检测中的测量区域,得出全站仪测量系统对于整个测量区域的测量不确定度,结合某型火炮设计了画图法优化过程,得到全站仪测量系统的最佳测量布站位置。精度仿真试验表明,该方法可对调炮精度进行检测,使最佳布站测量系统的精度高于随机布站的精度。     

基于多点空间直线拟合的调炮精度检测方法

针对火炮身管上标记两个点检测调炮精度受制于单个空间点坐标测量精度的问题,提出通过增加身管上标记点的冗余数量来提高调炮精度的检测方法。应用最小二乘原理对多个空间点进行直线拟合,并采用Monte Carlo方法对身管指向的测量精度进行分析。结果表明:标记4个点、5个点、6个点和7个点与标记2个点(传统方法)相比,其身管指向的测量精度分别提高了约6%、18%、19%和21%。该方法适用于对调炮精度检测要求较高的场合,综合考虑工作效率和测量精度这两个因素,推荐标记5个点测量身管指向。     

基于仿真和实验的火炮射弹当量系数研究

火炮射弹当量换算系数是确定火炮身管寿命的关键参数,当量换算系数的计算目前是国内外火炮寿命研究领域的一个难题.有限元仿真分析可计算出实验无法或难以测量的数据,通过实验拟合出炮钢磨损速率的数学模型,结合有限元仿真计算和内弹道公式编程计算的结果,来计算火炮射弹当量换算系数.试验结果证明该方法计算的当量换算系数精度较高,能够满足实际使用要求.     

火炮身管膛线磨损量光学检测方法

火炮身管膛线的技术状态直接关系到火炮的射击精度、射击安全和身管寿命。为了提高检测精度和检测效率,提出了一种基于结构光的火炮膛线磨损量检测方法。通过光学检测装置获取身管内膛结构光图像,利用结构光条的变形量计算膛线的实际高度,进而与膛线标准高度比较得到身管内膛径向实际磨损量。该检测方法实现了对身管膛线技术状态的非接触检测,自动化程度高,标定过程简单可靠。经实验验证,该方法能够实现现役各型火炮身管膛线亚像素级的高精度检测,检测误差小于0.01 mm,对于提高火炮制造验收精度和效率,准确预估火炮寿命具有重要的理论意义和实际应用价值。     

基于数字式经纬仪检测的调炮精度测量装置

调炮精度作为火炮和火箭炮武器火控系统中的一项重要技术指标,将直接影响到火炮和火箭炮的射击精度,使用传统的人工测量方法,容易增加人为测量误差。采用数字式电子经纬仪与计算机组成的调炮精度测量装置,可以适时在线检测火炮和火箭炮火控系统的调炮精度,达到精确检测、数据传输、适时记录、自动解算的目的,从而减少了人工检测的读取误差,提高了测量精度和工作效率。     

火炮身管直线度检测方法及测量元件选择

火炮身管弯曲,轻则降低射击精度,重则阻碍弹丸运动,以致产生膨胀、炸膛事故,直至火炮身管报废。为了发挥火炮的作战效能,提高装备的技术保障能力,该文介绍了可用于检测火炮身管直线度误差的四种方法:量规检验法、杠杆法、指示器法和光轴法,并对其优缺点进行了比较,认为光轴法是一种比较好的轴线直线度测量方法。还根据火炮身管直线度的检测原理,分析了三种非接触直线度测量方法:四象限光电池法、CCD法和PSD法,认为位置敏感探测器(PSD)具有更为显著的优点,是非接触式位置检测的理想接受器件。     

基于改进支持向量回归机的火炮身管寿命预测

为准确预测火炮身管寿命终止时火炮射弹数,根据射击过程中火炮身管磨损量与身管寿命特性,分析了身管膛线起始部磨损量与身管射弹数之间的关系,提出了支持向量回归机算法,并采用遗传算法进行模型优化改进,得到火炮身管寿命预测最优模型。结合两种类型火炮的身管数据,利用该模型对身管寿命进行预测,并与原始支持向量回归机进行对比,通过分析可知改进的支持向量回归机预测效果好、精度高,为火炮在实际应用中身管的寿命预测提供了新的思路。     

身管自重弯曲对射击精度的影响分析与修正

运用有限元方法计算出身管在自重作用下不同射角时炮口端的弯曲度，得出炮口角随射角的变化关系，分析身管自重弯曲对火炮射击精度的影响，并建立身管弯曲的修正模型。证明身管的自重弯曲是影响射击精度的不可忽略的因素，提出了一种计算弯曲度和修正射击的方法。     

捷联惯组与炮管之间安装误差角的标定方法

为了保证捷联惯导系统能够正确给出炮管高低角和方位角,必须对捷联惯组和炮管之间的安装误差角进行标定.介绍了利用经纬仪进行安装误差角标定的原理和方法,还提出另外两种计算安装误差角方法,包括利用欧拉角微分方程进行近似积分方法和利用主惯导与子惯导间的传递对准方法.经对比上述三种方法是等效的,其共同特点是炮管必须作高低角运动,并且要求在运动前后横滚角变化很小.最后,通过调炮试验验证了标定方法的可行性.     

基于混沌量子粒子群的舰炮身管多目标优化研究

舰炮的炮口扰动是影响舰炮射击精度的重要因素。为了减少舰炮的炮口扰动，优化身管结构，建立了柔性身管的有限元模型并将该模型的模态计算结果与模态试验测试值进行对比,证明建立的柔性身管有限元模型是有效的。提出了混沌量子粒子群算法与动力学联合优化的方法，进行身管和炮口的多目标优化，优化结果表明：优化后的炮口中心的线速度、角速度和角位移与优化前相比显著减小，身管质量有所降低，结构更加合理，该优化方法有效可行，为下一步全炮总体优化设计提供了一定的借鉴。     

射击效率评定中火炮幅员及毁伤幅员计算

在已有计算火炮幅员及毁伤幅员成果的基础上,根据炮兵作战行动的特点,分阶段讨论了火炮幅员及毁伤幅员的计算方法,是对现有火炮幅员及毁伤幅员参考数据的完善,为提高射击效率评定的精度提供了较为丰富的数据基础.同时根据所建模型,分析了不同航路角情况下火炮幅员及毁伤幅员的变化趋势与极值情况,为优化炮兵作战行动提供了一定理论支持.     

炮膛轴线偏离射面的偏离角测量方法分析

用炮口瞄准仪-靶权法测量炮膛轴线的偏离角所得数据偏大。通过对整个测量过程进行分析,表明目前所采用的测试规程中偏离角测量的数学公式推导不正确。在详细推导的基础上,给出正确的计算公式。     

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。