接触碰撞模型的弹管耦合问题

基于弹塑性力学、多体动力学与接触碰撞问题的有限元法,分别建立了火箭武器发射过程中定向管与火箭弹刚性约束和弹塑性约束的有限元模型,运用非线性动力学方法模拟两种情况的弹管碰撞过程。对比分析两种模型的仿真结果表明:弹管刚性约束对火箭弹的起始扰动的影响更大,弹塑性约束的弹管碰撞系统更能真实描述火箭弹和定向管之间的接触碰撞过程。仿真结果为火箭武器的设计和分析提供了一定的参考价值。     

提高多管火箭炮发射火力密度研究

为了提高某多管火箭炮火力密度,提出采用两管对称齐射的方法缩短发射时间,减少火箭弹初始扰动的方案。建立多管火箭炮多体动力学模型,根据发射顺序的基本编制原则和考虑火箭炮采用两枚弹同时发射的影响因素拟定射序,对整个发射过程进行仿真,得到火箭初始扰动计算的火箭炮动态特性数据。经与原单发发射时对比,有效提高发射火力密度,并且也有利于提高火箭射击密集度。     

某型多管火箭炮射击间隔优化研究

为提高某型多管火箭炮火力密度,对其射击间隔进行优化研究。首先,建立某型多管火箭炮刚柔耦合模型,获得定向器管口动态响应,计算火箭弹起始扰动;然后,求解火箭炮外弹道方程,采用数理统计方法得到多管火箭炮密集度估计值;其次,基于Lanczos法对多管火箭炮进行模态分析,结合火箭炮管口动态响应确定新的射击间隔;最后,将新射击间隔输入动力学模型计算,结果表明在不影响射击密集度的基础上,新的射击间隔缩短发射时间21.4%,有效地提高了多管火箭炮火力密度。     

倾斜发射装置发射过程弹箱姿态仿真分析

为研究倾斜发射装置的导弹与发射箱在发射过程中的姿态变化,通过改进的Craig-Bampton方法将转台、起落架、发射箱、车架等构件进行柔性处理,并与发射装置多刚体动力学模型结合,建立了倾斜发射装置刚柔耦合模型,并对模型进行了频率验证。之后针对3种发射条件下弹箱俯仰角的变化情况进行了仿真分析,得出了发射角度选取的相关结论。     

尾流模拟火箭弹空中弹道对模拟尾流生成区域的影响

为了研究尾流模拟火箭弹的空中弹道特性对模拟尾流区域的影响，建立火箭弹质点外弹道模型、阻力板和发动机空间运动微分方程以及连接绳的受力模型，得到火箭弹无控飞行、空中转向、空中分离至爆索展开入水全过程的空间运动微分方程。对尾流模拟火箭弹全程弹道进行仿真分析，着重分析不同初始射击诸元对爆索空中弹道的影响，探究初始发射角、脉冲发动机的喷管数量、点火时间以及火箭弹空中分离时间对模拟尾流生成区域的影响。仿真结果表明：初始发射角为15°时火箭弹射程和最大射高相对比较合理；火箭弹空中转向角度依赖于脉冲发动机总冲量，与点火时刻无关；空中分离时刻对爆索入水发泡区域影响不太明显，在满足转向要求和发泡区域要求的情况下应该尽早完成空中转向和分离。     

武器发射装置长期贮存中的蠕变研究北大核心

武器发射装置在长期贮存过程中,随时间推移会出现蠕变现象。为研究其对武器发射的影响,基于有限元方法对武器长期贮存及其发射过程进行了仿真,研究了发射倾角与贮存时间对发射装置中的蠕变及贮存后武器发射过程的影响。研究结果表明:发射装置在贮存过程中经过约1年时间结束瞬态蠕变阶段,进入稳态蠕变阶段,武器受底部承载装置蠕变的影响发生偏转,且偏转量与发射倾角和贮存时间成正相关;经过长期贮存后进行发射的武器偏离了初始发射轴线,贮存过程中蠕变对发射装置结构和武器发射过程产生的影响不可忽略。     

制导火箭弹非线性最优预测姿态的控制器设计

为了提高制导火箭弹的控制效果,基于最优控制理论,提出将非线性预测控制方法应用于火箭弹姿态的控制器设计.根据火箭弹的运动特点,结合弹箭一般运动方程组,给出了尾翼稳定火箭弹姿态动力学模型.以舵偏角为控制变量,推导出姿态控制系统的状态方程、目标函数与控制律,并设计了姿态控制器.在控制时域一定的条件下,利用6自由度弹道模型仿真分析了控制阶数对制导火箭弹非线性姿态控制器的影响,得到控制阶数对非线性最优预测控制影响的定性规律.仿真结果表明:该控制器具有良好的控制效果,系统控制响应快,可基本实现无差控制.     

“喀秋莎”代代声名显赫

最近,以色列一再声称,伊朗通过叙利亚领土向真主党运送了8000枚经过改装的“喀秋莎”火箭,可以打到以色列的纵深地带。而真主党总书记谢赫·哈桑·纳斯鲁拉多次说,他们拥有超过1.2万枚的火箭。美联社说,目前真主党拥有射程约20公里的“喀秋莎”火箭。“喀秋莎”火箭炮最早投入战场使用是在第二次世界大战初期。1939年,苏联制成M-13型火箭炮,即俗称的“喀秋莎”。它是第一代火箭炮。这种火箭炮采用多轨式定向器,一次齐射可发射16枚132毫米弹径的火箭弹。该弹离轨速度70米/秒,最大速度355米/秒,最大射程8.5公里,能在7～10秒钟将16枚火箭弹全…     

精确制导火箭弹传递对准研究

以常规火箭弹制导化改造过程中弹载捷联惯导的初始对准为背景,研究了利用发射车车载高精度定位定向系统作为主惯导,对火箭弹捷联惯导进行传递对准的速度加姿态匹配方案,介绍了在三轴转台上进行实验验证的方法、过程和结果。实验结果表明,该方案对准精度高、对准时间短、对准机动要求简单,可以有效完成制导火箭弹捷联惯导的初始对准。     

基于0-1规划的弹种决策与发射时序优化

对于身管发射武器系统,同一发射单元使用不同弹种完成作战任务时,需要确立合适的弹种决策与最佳的发射时机.提出用O-1变量来描述弹种决策变量.通过时弹种发射机制及武器系统控制特点进行分析,构造多种0-1变量用以描述武器系统作战时序之间的约束关系,建立了弹种发射时序的0-1规划模型,并用LINGO软件实现了0-1规划的求解.给出了典型应用实例,进行了仿真计算,结果表明,该方法简单可行.     

A novel non-separation opening scheme of front cover for rocket launch canister

In view of that existing opening technologies of front cover for rocket launch canister have disadvantages such as causing damage on the ground equipment, not being reused and easily broken. A novel reusable non-separation spring-driven opening scheme is proposed to achieve rapid and reliable opening of the front cover. The mathematical model of the opening process of the front cover is established by the rigid body dynamics theory. To establish a response surface model to optimize the opening scheme, three main influencing factors of the opening process are obtained through the designed experiments, including the pre-compression, the stiffness of the thrust spring, and the thrust spring force arm length. In addition, the prescribed kinematic law was taken as constraint, and the smaller thrust spring preliminary pressure and angular velocity was taken as optimization expectations. The results show that the opening scheme meets the design requirements on opening process well. It also shows that the optimized scheme can reduce the kinetic energy of the front cover, and the impact on the canister effectively, achieving a reliable and rapid opening of the front cover.     

导弹尾罩分离运动不确定性分析

为了检验实际条件下导弹尾罩分离运动可能存在的风险,建立了基于凯恩方程的分离过程多体动力学模型与基于关键点-碰撞边界相对位置判断的碰撞检测模型,采用蒙特卡洛方法与Morris筛选法对输入参数存在随机偏差时尾罩分离运动受到的影响进行了不确定性分析,通过蒙特卡洛法得到了分离运动状态的散布特性,通过Morris筛选法得到了各输入变量的影响程度排序。研究结果表明:尾罩分离方案的可靠性较高,在输入参数存在偏差情况下也可满足安全性指标,各项输入参数中风干扰、推冲器的推力偏差对尾罩落点距离的影响相对较大,而导弹点火时尾罩的横向距离受风与出筒速度的影响相对较大。     

塔架摆杆系统静动态特性研究

为研究航天发射塔架摆杆系统的静动态特性,利用Pro／E建立其三维实体模型,再将模型导入Abaqus中建立其有限元模型并对该塔架摆杆系统进行静、动态分析计算．通过静态分析,得到塔架关键部位的应力及位移值,对其安全性进行了校核;通过动态分析得到其固有频率及振型,与试验所得频率进行对比,验证有限元建模的正确性．     

马氏链的战术导弹发射能力评估模型

采用马氏链状态转移的方法,对战术导弹发射单元与发射阵地在作战过程中的状态变化进行了研究。在此基础上,对战术导弹在战争条件下的发射能力进行研究,建立评估战术导弹发射能力的动态模型。通过仿真试验,验证了模型的可靠性和有效性。     

适用于共架武器的通用筒弹模拟系统应用研究

针对通用发控单元的维护需求和共架武器系统的训练需求,设计了通用筒弹模拟系统.该系统通过1553B总线与通用发控单元通信,实现了筒弹功能模拟和筒弹故障模拟.经测试,该系统运行稳定可靠,各项功能满足设计指标.     

基于公共燃气排导结构的共架发射系统武器选择与布局方法

公共燃气排导结构和同心筒结构的共架发射系统由于燃气排导机理不同,其对武器发射的影响及在武器选择、布局等方面均存在较大差异.针对公共燃气排导结构的共架发射系统分析了公共燃气排导对武器发射的影响,提出了武器选择与布局方法,通过算例进行了验证并得出结论:公共燃气排导结构的共架发射系统武器布局上应采取分散布局,武器选择上应优先选择“无发射活动、对应武器数量较多、烧蚀值较小”的模块,且按照模块编号依次交替在不同模块进行武器发射.     

贮存环境对火箭弹动平衡冲量的影响

实验测定了已经在南方和北方2个地区贮存5年的火箭弹动平衡速度,计算了动平衡冲量,并利用秩和检验方法对实验结果进行了处理与分析。通过实验与分析,得到了32发火箭弹的动平衡冲量,综合试验、计算和检验结果表明,贮存环境对于该火箭弹的动平衡冲量有显著影响。     

面向多学科语义的运载火箭集成设计数据管理方法

针对当前集成设计系统中多学科数据管理存在的不足,在分析运载火箭集成设计工作流数据特点基础上,提出了面向多学科语义的统一数据描述方法和数据的动态集成与调度策略,简化了集成设计中数据的描述和访问机制,分离了软件开发员与多学科用户的职责权限.通过在某型运载火箭集成设计系统中的应用,表明该方法可将流程处理与数据处理分离,能有效...