多管火箭武器储运发射箱长期储存蠕变性能预测

为探究火箭武器储运发射箱长期储存的蠕变性能,制备复合材料层压板并开展单轴拉伸蠕变试验,获得了单向纤维复合材料主方向的蠕变本构模型参数。采用有限元方法并借助用户自定义材料子程序建立储运发射箱长期储存蠕变的数值分析模型,预测了堆码储存15年后底层发射箱的蠕变变形。以储存后的发射箱作为初始状态建立弹管耦合发射动力学仿真计算模型,进一步分析蠕变对火箭弹发射过程的影响。仿真结果表明:蠕变引起的定向器平行度和发射箱底面平面度的变化均小于技术指标规定值,定向器束的最大残余变形在三维空间内呈马鞍状分布,上、下两行中间位置定向器的变形最大,左、右两列中间位置定向器的变形最小。定向器蠕变变形使得弹管间隙减小,火箭弹在管内运动使弹管之间的动态接触碰撞力增大,离轨速度降低。     

美海军舰载武器发射新技术

当今,突破传统模式、力求创新,成为舰／潜载武器发射技术发展的最大特点。目前,美国海军正在进行舰载导弹外围垂直发射技术、“模块化卧式发射系统”概念、潜载外置式武器模块通用型反射系统概念和“水面/水下发射与回收多功能UAV”概念的研究。与传统发射装置相比,这些新概念发射装置在系统配置、结构设置、操作模式等方面采用了全然不同的设计思路,更加顺应了新一代作战舰艇的发展。同时,对携载平台的总体优化设计、综合作战能力的提高都将产生积极的推动作用。     

注水角度对同心筒发射装置降温影响研究

针对某新型同心筒发射过程中存在的热载荷问题,采用筒底持续注水方式对发射装置进行降温,可以有效降低发射过程中燃气对发射装置的热冲击作用。计算中采用RNG k-ε湍流模型和mixture多相流模型求解气液两相流场,建立了考虑导弹运动的三维同心筒发射燃气射流冲击模型,对不同注水角度的湿式同心筒发射装置热物理场进行了分析研究。结果表明,当注水角度为30°时,发射装置内筒外壁面和外筒内壁面的温度最低,燃气对发射装置的热冲击最小。研究结果可为同心筒降温装置设计提供参考。     

电磁线圈发射装置的非线性动态发射模型及分析

基于电磁场理论,充分考虑外部电路、加速抛体中不同材料非线性、涡流及运动等影响因素,建立了线圈电磁发射装置的非线性动态发射模型,并对单级线圈电磁发射装置动态发射过程进行了仿真,得出了发射线圈电流、加速抛体电磁力、速度和位移的变化规律。该规律的发现为线圈电磁发射装置设计提供了理论依据。     

潜艇水下武器发射系统及其发展趋势

潜艇是重要的水下作战武备,其携带的水下武器主要靠武器发射系统来完成。由于潜艇作战条件复杂,因此,潜艇对水下武器发射系统有特殊的要求,主要表现在它的安全性方面,其中包括是否有利于武器的安全装载、储藏、操控、发射等。衡量一套理想的潜艇武器发射系统的标准主要看以下几个方面能否满足要求:水下发射武器所需的速度,不受潜艇航行速度或深度的限制;发射装置具有较高的安全性和可靠性,较低的发射噪声信号;需要较小的发射能量,较小的发射空间;发射装置的重量、成本和通用性。     

发射装药非稳态温度场仿真

弹药在长期贮存过程中,极易受环境温度和湿度的作用,使发射装药出现热分解、裂解、结霜等,严重影响弹药装药的贮存可靠性;在射击试验中,发射药温度也会对弹道性能产生极大的影响。由于不允许对弹药进行破坏性开孔,因此借助Ansys的热分析模块,对发射装药非稳态温度场进行仿真研究,获取发射装药在不同环境条件下的温度场及不同节点的温度变化规律,为弹药的贮存、试验提供一定的参考价值。     

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。     

基于虚拟样机的舰载火箭发射精度仿真研究

为了分析舰载火箭发射初始扰动对射击精度的影响程度,针对舰载多管火箭深弹发射装置,首先基于ADMAS建立虚拟样机模型,应用多体系统传递矩阵法,建立了舰载发射装置动力学模型;然后,在考虑发射装置构件之间的刚柔耦合情况和影响初始扰动的主要因素的情况下,对发射装置在不同发射顺序、发射间隔和弹种发射时的振动特性进行了仿真研究,结果表明:发射管高低方向的振动幅度大且衰减比较慢,高低方向的振动要远大于与射击平面垂直方向。     

潜艇正横发射诱饵安全性的建模与仿真

正横布置的潜艇发射装置在发射鱼雷诱饵时,有可能与发射艇的尾部相碰撞,分析了诱饵在发射管内的运动,建立了诱饵发射后在脱离发射管阶段及在初始弹道阶段的弹道数学模型,并以建立的数学模型为基础进行了仿真.仿真结果分析了不安全的内因,提出了为了保证诱饵发射的安全,应合理确定发射时的艇速、诱饵出管速度、合理选择舵角和操舵方式等影响因素.     

水速对潜射导弹出筒流场和弹道影响

为了研究水流速度对潜射导弹出筒过程的影响,基于混合多相流模型、Singhal空化模型和导弹动网格技术对不同流速下导弹弹射出筒过程流场进行数值计算,获得了考虑肩部空化现象的导弹出筒多相物理现象和发射装置载荷。结果表明,流速带来了流场的不对称;随着流速的增加,迎流面空泡长度减小,背流面空泡长度增加;导弹迎流面壁面压强大于背流面压强,从而形成侧向力,弹体在水流方向发生偏转。研究结果对于水下发射理论研究和工程应用具有指导意义。     

库存照明弹药照明炬照明时间研究

照明弹药经过长期贮存后，照明炬中照明剂的理化性能可能已发生变化从而影响其照明效应。通过抽取库存照明弹药样品，分解出弹丸中的照明炬进行静态燃烧试验，测定其光学性能。由测得的数据可以绘制出照明炬发光强度和时间的曲线，分析得出照明弹药经过长期贮存后其照明时间仍符合设计要求。     

水下发射发射筒注水情况仿真分析

水下发射过程,导弹离开发射筒后,海水将倒灌进发射筒并形成水锤,对水下发射装置的结构等造成影响。通过对导弹离开发射筒后的第1个水锤周期的仿真,得到了该周期筒底压力与注水量的变化情况,并通过分析得到发射筒注水的规律,探究了水锤产生的机理,得出了该周期中各阶段特征,为对水锤作用更深一步的研究提供了原理性的分析。     

脉冲电源系统传输电缆短路故障研究

针对电磁发射系统脉冲电源到发射装置的输电过程中可能的短路故障进行了研究,通过理论分析研究了故障情况下的电路结构,分析了回路故障电流及其影响因素并进行了仿真。仿真结果表明:电缆短路故障可能导致发射装置端回路存在极大的电流,故障位置距离发射端越近,发射装置端回路可能遭受的故障电流越大,因此需要采取保护措施对电缆进行故障限流,限流器的安装位置应位于电缆的发射装置端;对于PFN模块端回路,其故障电流受故障位置的影响比较小,主要取决于调波电感、储能电容及充电电压。     

鱼雷作战效能分析

从工程实际出发,结合鱼雷作战效能的动态性,综合考虑发射装置对鱼雷作战效能的影响,在鱼雷作战效能模型中引入发射装置的影响因素,同时对传统鱼雷寿命剖面进行了重新划分,首次把鱼雷在发射平台的装载阶段归入鱼雷的任务剖面,充分考虑鱼雷在整个寿命剖面内储存可靠性、装载可靠性和实航可靠性的时序性,则实航可靠性与储存可靠性、装载可靠性存在一定的关系,应用传统WSEIAC效能模型对鱼雷作战效能进行分析计算.     

残余电压对连发型脉冲功率电源的影响

为了研究残余电压对连发型脉冲功率电源的影响,分析了混合储能型脉冲功率电源的充放电过程及残余电压的来源及其对连续充放电过程的影响,并进行了仿真。仿真结果表明:混合储能型脉冲功率电源可以合理利用残余电压,从而缩短脉冲功率电源的充放电时间,有利于提高电磁发射装置的连发频率,通过能量回收还有利于提高发射效率。     

基于灰色模型的电磁轨道发射装置温度研究

在电磁发射过程中导轨温度受众多因素影响,而其中部分因素很难进行精确分析,为此运用灰色系统的分析方法对电磁轨道发射装置温度进行研究。为获取模型所需实验数据,搭建电磁轨道发射装置测试系统,并借此测量发射过程中的电流、导轨温度、出口速度等数据。由于测量仪器限制,借助ANSYS有限元仿真对测得的导轨温度数据进行修正,以获得导轨内表面温度。基于经典GM(1,N)模型与Simpson公式,提出一种改进型灰色模型,并以此方法对导轨温度展开研究,进一步选取同能级试验,对不同位置处各因素温升贡献度进行讨论。结论为进一步深入研究导轨温度提供参考和依据。     

美国海军高超声速潜射导弹采用滑翔体设计方案

正据《简氏导弹与火箭》杂志2014年3月11日的报道,美国海军计划在2014年9月投入资金开展1项或2项耗资500万美元为期13个月(也可能延长12个月)的常规陕速打击技术研究和实例研究,确定常规快速打击的技术选择,包括与中程常规快速打击武器相关的发射装置、导弹和滑翔体、结构体系以及相关成本。其中的中程常规快速打击武器是1款攻击型核潜艇发射的高超声速导弹武器。美国海军已经在2014年1月31日向工业部门发出了进行常规快速打击研究的需求建议书,并且自此开始与工业部门一起进行确定工作需求。     

磁探针位置及角度偏移对电磁发射过程测试的影响

简化电磁发射装置中的导轨和电枢为线电流下的直导体,建立发射装置的物理模型。利用毕奥-萨伐尔定律和感应电动势原理,推导出磁探针线圈中心放置点的磁感强度。假设线圈范围内的磁场为均匀磁场,计算得到磁探针线圈产生的电动势。以此设计测量所用的磁探针,并和测试数据对比验证模型的正确性。在多次试验中发现,发射过程中装置振动导致磁探针距离变化和角度偏转问题。测量并分析三组单次发射中的故障测试状态。仿真和实验数据表明:小范围距离变化没有使磁探针的测试性能失效,但角度偏移对下一步的速度拟合带来误差干扰,且随着角度增大拟合速度逐步减小。     

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     

基于同心筒结构的共架发射系统武器发射时域协调方法

针对同心筒结构的共架发射系统,研究多武器共架发射时为保证舰艇和武器安全需解决的发射协调问题,提出了时域协调的方法。首先,给出了时域协调的概念,分析了发射速率、燃气排导、初始飞行弹道交叉、防空导弹发射优先等因素对时域协调的影响;然后,建立了基于发射令控制的发射时序模型、发射时间间隔模型及发射优先级模型;最后,对时域协调方法进行了算例验证。结果表明:通过时域上合理地控制武器发射间隔时间可以保证系统安全,同时最大程度地发挥系统效能。