火炮射击中的弹道气象参数辨识

弹道气象误差是影响火炮精度的重要因素。通过对弹道气象参数的可辨识性分析 ,建立了火炮外弹道气象参数滤波—辨识递推算法 ,仿真验证表明 ,该法能得到满意的辨识精度 ,可较大幅度地降低射击误差。     

速射转管炮射击精度的影响因素及对策

速射转管炮作为近程反导武器系统的重要一员,射击精度影响着其最终防御效果,通过对速射转管炮特点及其射击偏差机理的分析,研究了转管炮射击过程中身管转速、弹丸初速等多种因素对射击精度的影响,并在转管炮初始设计、弹道模型和校射等方面提出了修正误差、提高射击精度的方法。     

非标准条件下旋转弹丸刚体外弹道的建模与仿真

为研究非标准条件下高速旋转弹丸的刚体外弹道性能,基于坐标变换理论建立了地球曲率影响下的外弹道数学模型,分析了自然风对弹丸气动力及气动力矩的作用,并在考虑气温气压及重力加速度变化的基础上得到了非标准条件下旋转弹丸的刚体外弹道模型。利用该模型对某105mm榴弹外弹道进行仿真,结果表明:地球曲率引起旋转弹丸外弹道性能参数值少量增加,且增加量随弹丸射程的增大而增加,验证了自然风对弹丸动态稳定性有较大影响,进而影响弹丸的各弹道参数的结论。     

弹丸被甲材料对步枪精度影响分析

为了研究弹丸被甲材料对枪械射击的影响,分别用H90铜被甲弹和覆铜钢被甲弹进行射击实验,试验得到了不同弹药对应的枪口初速、100 m处射击精度;根据试验结果,建立了弹丸挤进模型;通过仿真计算可得出结论:弹丸被甲的材料不同而使其对应的挤进压力不同,导致内弹道计算结果的不同、弹丸初速与转速出现差异,为步枪精度分析提供一定的参考。     

关于弹道气象误差的弹迹偏差分析

给出有指挥仪小口径炮对空着发射击条件下,非标准弹道气象修正误差所造成的弹迹偏差的数学模型及建模方法,并进行验算.为射击校正、射击效率分析和计算提供了有价值的参考.     

自然风对旋转弹丸外弹道性能影响的仿真研究

为研究自然风对旋转弹丸外弹道性能的影响,基于坐标变换理论考虑了地球曲率变化对刚体弹道模型的作用,分析了自然风对各气动力和气动力矩的影响,建立了非标准条件下的刚体外弹道模型。应用该模型对某105mm榴弹不同风速、风向下的外弹道过程进行仿真,结果表明,自然风对飞行弹丸的攻角姿态有较大影响,进而影响弹丸的射程和方向偏移量;自然风对弹丸攻角姿态的影响在弹丸飞行的初始阶段风速大小起主要作用,而在弹丸飞行的中间阶段则是风矢方向起主要作用。     

弹道修正弹射程偏差预测与阻力板展开时机优化

根据弹道修正弹阻力板的展开控制对于射程偏差预测要求的实时性,提出基于摄动原理的射程偏差预测算法.为解决阻力板修正能力在线计算数据量大的问题,提出在弹载计算机上装定阻力板修正能力表格的方法,给出发射前计算修正能力表格的过程和飞行中使用修正能力表格的步骤,提出阻力板展开时机的优化判断条件,并采用该方法对某型弹道修正火箭弹射程修正控制进行仿真试验和飞行试验.仿真试验结果表明,当目标射程为33 565.4m时,经修正后火箭弹的射程偏差能控制在20m以内;飞行试验结果表明,弹道修正火箭弹的射程偏差实测为24m,射程精度得到明显提高.     

风对旋转弹丸弹道轨迹的交叉影响

本文解释了风对旋转弹丸弹道轨迹交叉影响的物理本质,分析了风对直射弹道和曲射弹道的影响。指出横风对于直射弹道的交叉影响引起的射程偏差较大;而纵风对于曲射弹道的交叉影响所引起的方向偏差在大射角时也较为明显。     

确定性气象误差对射击效力的影响

指出火炮射击效力分析计算传统理论的缺陷将一次射击过程确定性弹道气象修正量误差视为随机误差,从而影响了射击效力分析的准确性;提出火炮射击效力分析的新理论--基于确定性弹道气象修正量误差的射击效力分析理论;比较了两种理论的射击效力分析计算结果;阐明了新理论的理论价值--完善射击效力分析理论和实际应用价值--为射击效力在线实时评估提供科学的分析方法.     

用平衡级数法求地球旋转修正量

前言 鑑于当发射导弹计算射程及发射方位角时均需考虑地球旋转的影响,这种影响随着射程增大而增大,故求取射程、方位角及偏差导数因地球旋转引起偏差的修正量,在实施射击中是必须的。本文采取建立绝对坐标系与相对坐标系的关系式,用平衡级数法推导出考虑到Ω~2项的射程和方位角的修正量,该结果与曹昌祐在“地球自转修正量的级     

Effects of Wind on Steady-state Scan Characteristics and Hit Probability of Terminal-sensitive Projectile

The wind effects on steady-state scan characteristics and hit probability of terminal-sensitive projectile were discussed in this paper. Considering wind as the constitutions of the average wind and the impulsive wind, a simplified wind field model was established for the ballistic calculation of the steady-state scan phase; under the windy condition, the effects of the range wind and the beam wind on the steady-state scan characteristics of the terminal-sensitive projectile were analyzed in detail and its hit probabilities for a certain armored target were calculated. The calculated results show that, when the wind speed exceeds a certain value, the hit probabilities of terminal-sensitive projectile drop rapidly; the wind effects must be considered in the application of the terminal-sensitive projectiles. This paper provides some theoretical references for the fire wind speed correction and the global structure optimization of the terminal-sensitive projectile.     

舰炮一维弹道修正弹射击误差分离和校正研究

由于工作原理不同,传统无控弹射击校正方法不适用于一维弹道修正弹。分析了舰炮使用一维弹道修正弹射击误差构成和射击观测特点,提出一维弹道修正弹射击校正新方法,首先通过修正机构不工作,利用观测弹着点相对预测弹着点偏差平均值校正火控设备预测弹着点误差;然后利用修正弹正常工作时观测弹着点相对目标（或提前点）偏差平均值校正修正机构误差。假设各误差值,通过解弹道方程仿真计算表明,按新方法射击校正能够显著提高射击精度。     

电磁发射弹丸飞行弹道仿真

针对电磁发射弹丸飞行弹道进行仿真研究，在建立刚体六自由度飞行弹道模型的基础上，采用时频分析和涡流分析方法，建立电磁-动力学耦合模型分析弹丸出膛时由于膛内振动带来的炮口扰动，采用动网格技术建立电磁-气动耦合模型分析弹托分离产生的气动扰动，从而得到了电磁发射弹丸的飞行弹道模型。以得克萨斯大学先进技术研究所设计的IAT-HVP为例，仿真分析了弹丸以1117 m/s初速、0°射角出膛时弹丸出口扰动对弹体速度和气动特性的影响，并得到其飞行200 m的弹道曲线。仿真结果表明，受电磁发射一体化弹丸出口扰动的影响，弹体落点相比理想弹道产生了24%的偏差，其中炮口扰动引起的偏差最大，其次是弹托分离。     

Numerical investigation of dynamic interaction with projectile and harmonic behaviour for T-finned machine gun barrels

Machine gun barrels differ from their rifle counterparts in terms of profile. To support high rates of sustained fire, machine gun barrels are made thicker in order to dissipate more heat and maintain their flexural rigidity and thus accuracy, but on other hand they also contribute in weight addition to weapon. This investigation deals with comparison between a conventional machine gun barrel and an improved innovative design having T-fins, both having same weight and chambered in 5.56 × 45 NATO ammunition, to compare their structural and harmonic characteristics which were parameterized by factors such as modal spectrum, directional deformation at muzzle ends during a single shot fire and harmonic behaviour at corresponding range of exciting frequencies. The solid models of both the barrels having same weight, were created using Solidworks. The continuous input data functions were generated by MATLAB using the field tested discreet data points. The generated velocity-distance functions were converted into time dependent functions using integration algorithms to calculate transient parameters such as time steps, excitation frequency range, angle of rotation of projectile and its angular velocity. The dynamic condition simulated the varying nature of forces due to eccentricity in projectile and this data was fed to a time step study using ANSYS transient structural work bench followed by modal and harmonic analysis. The results showed a significant reduction in muzzle end deformation which thus proved that the T-finned barrel, although had same weight as that of the conventional one, but had better structural and harmonic characteristics, and hence it would inherit better firing accuracy.     

弹道修正弹火力分配

相对于无控弹,弹道修正弹的射击精度大幅提高,原有的无控弹的火力分配方案已不适用于弹道修正弹,因此对无控弹与修正弹的集火射击特点进行了研究,提出了一种针对弹道修正弹的均匀分块火力分配方案,仿真实例证明,该方案合理有效,可以根据所要达到的毁伤概率迅速计算出分块形式以及各个分块的瞄准点与耗弹量,便于应用。     

子母弹首发命中概率

提出了子母弹命中目标的定义,研究了子母弹射击误差的组成、母弹误差和子弹误差的概率分布,射击误差的转换及转换条件,建立了子母弹首发命中概率模型并推导出4种不同条件下子母弹首发命中概率公式,并导出了首发命中概率所满足关系。以算例分析了子母弹的母弹误差、子母的散布误差及目标幅员对子母弹首发命中概率的影响,结论为子母弹射击精度战术技术指标的分析论证及子母弹的射击法则研究提供了基础。     

坦克底盘角振动对火炮射击精度影响机理研究

实车试验表明,在行进间射击试验时,当车辆超过一定车速(行进间射击车速)时,射击精度或射击命中率会发生大幅度的下降。针对这个问题,建立了坦克底盘角振动导致的射击偏差的数学模型;并结合实车试验数据,对射击延迟时间内底盘角振动造成的火炮射击偏差进行了全面分析。分析研究表明:在相同的行驶车速条件下,车辆底盘角速度、姿态角变化量随着射击延迟时间的增大而增大;在相同的射击延迟时间内,车辆底盘角速度、姿态角变化量与射角偏差随着行驶车速的增大而增大;其中射角偏差引起的目标距离偏差是弹丸横向速度导致的目标距离偏差的3倍~5倍。因此,随着行驶车速增加而增加的射角偏差增大是行进间射击车速受限的主要原因。     

基于OpenFOAM的某型炮弹初始段气动仿真研究

为研究某型炮弹初始段的气动特性并获得相关气动参数,运用结构化网格划分方法建立该型炮弹初始段仿真模型;依托OpenFOAM软件平台,应用可压缩流动求解器对初始段气动特性进行仿真,并提取可用于外弹道设计中的相关气动参数;将仿真结果与风洞试验值进行对比,发现可压缩流动求解器的仿真结果具有很高的精度,完全满足该型炮弹高精度射表的编制要求．     

高海情对反导舰炮命中概率的影响

根据某型反导舰炮配装的舰船摇摆特性及海浪运动数学模型，首先模拟得到高海情舰船摇摆趋势图；然后分析了高海情对反导舰炮射击诸元的影响；其次，采用变换抽样法在高海情射击诸元变化范围内随机产生方位角和高低角增量，通过解6自由度弹道方程计算方位角和高低角增量概率误差，再根据概率误差解算高海情条件下系统的命中概率；最后，对大量的仿真计算结果进行统计分析，得出了具有实用价值的结论，为靶场试验及系统精度设计提供参考。