双门式炮闩膨胀波火炮内弹道建模与仿真

根据膨胀波火炮的发射原理，针对两种不同开闩方式分别进行讨论，着重对最新设计研制的双门式炮闩膨胀波火炮进行内弹道建模与仿真，并将仿真结果与同型号常规封闭火炮的内弹道性能进行对比。结果表明，在相同装填条件下，膨胀波火炮在不影响弹丸初速的前提下能大幅度减小火炮后坐冲量和身管温度。     

基于MacCormack法的膨胀波火炮内弹道数值模拟

为了简单准确地求出膨胀波火炮的内弹道参数,建立了符合MacCormack格式的膨胀波火炮一维均相流内弹道模型,通过MacCormack法进行求解,得到开闩和不开闩状态下的膨胀波火炮的压力、速度曲线,并给出了经典内弹道在开闩和不开闩条件下的压力、速度曲线.通过结果对比,证明了MacCormack内弹道模型的正确性,MacCormack法求得开闩下的弹丸初速比平均压力法求得的更准确.计算出膨胀波火炮膛内压力、速度、密度、温度等内弹道参数的分布规律,真实地再现了膨胀波在膛内的流动过程.本次计算结果可作为膨胀波火炮的结构设计和后坐效率的基础.     

装填条件对膨胀波火炮弹道设计评价标准的影响

膨胀波火炮利用发射过程中精确打开炮闩的方法实现了在不降低弹丸初速的前提下,大幅度减小火炮后坐的目的.采用经典内弹道理论对膨胀波火炮发射过程进行了建模与仿真,计算并分析了药室容积、装药量、弹丸质量等装填参数对膨胀波火炮有效功率、炮膛工作容积利用率和火药相对燃烧结束位置等弹道设计评价标准的影响规律,为膨胀波火炮弹药系统设计及实际应用提供了理论参考.     

膨胀波——未来“战神”新利器

近年来,国外军事专家在研制FCS“未来战斗系统”过程中,发现了一种全新的火炮推进技术,并运用这种新的推进技术成功地研制出一种新型火炮——膨胀波火炮。有关专家认为,在未来一段时间内,这种全新的火炮设计方法将会得到普遍的运用与推广,前景十分广阔。研究发现,当火炮发射时,药筒装药燃烧后的强大动力会将弹丸推向炮口方向,从而将弹丸发射至一定距离的目标区内。如果火药气体在炮膛内推进弹丸时,炮尾突然打开,药室内压力会骤然降低。这种压力降低现象就叫膨胀波现象。如果能人为地控制好炮尾打开的时机和速度,使弹丸在一定的时间内飞离…     

新型低后坐膨胀波火炮的原理分析及模型研究

系统地介绍了各种低后坐武器的工作原理和存在的相应缺陷,并在此基础上全面介绍了一种新型低后坐武器--膨胀波火炮的工作原理、性能,以及目前尚待解决的技术问题.同时根据膨胀波火炮的工作方式,考虑发射过程中混合流体的相间作用,采用两相流理论中的分流法建立描述膛内射击过程的内弹道两相流气动力模型,分析了其减小后坐和降低身管温度的机理,并给出了相应的数值解法.     

火炮抽筒故障机理研究

针对某自行反坦克炮射击后,抽筒时出现药筒钢底座底缘与圆柱部断裂现象这一抽筒故障,分析计算该火炮正常抽筒所需的理论抽筒力和半自动开闩机构所能提供的实际抽筒力,由此定量分析该故障的主要原因,并提出火炮实弹射击预防抽筒故障的具体措施,对半自动开闩结构设计与改进、部队装备训练与射击具有一定指导和参考价值．     

弹丸时间零点获取方法的现状和发展趋势

弹丸时间零点即弹丸飞离炮口的时刻,是火炮性能分析、试验和测试中的关键数据。分析了目前几种常用的弹丸时间零点检测方法,并根据高射频火炮弹丸连发情况下的特点,指出了传统时间零点检测方法的不适用性,从理论角度分析了高射频火炮连发弹丸的时间获取方法。最后针对高射频武器装备的发展情况和时间零点检测方法的现状进行了展望。     

B4C／Al复合板中应力波行为分析（Ⅱ）

在已建立的应力波传播模型和研究弹、板间作用力所获结果的基础上，为分析复合板应力的变化，对复合板弹板碰撞承受的应力进行了简化处理，根据应力波传播特性，确定了复合板内能量集中区域，研究了应力波在复合板巾的传播和能耗，并讨论了应力波对陶瓷的作用。通过近似计算，发现烧蚀消耗的弹丸动能较大，在复合板中，Al板的塑性变形吸收了19％的弹丸动能。     

金属圆管内爆轰波对碰部位速度的影响因素

利用LS-DYNA动力有限元程序对张世文等人做的金属圆管内爆轰波相互作用效应实验进行数值模拟,其模拟结果与实验结果具有较好的一致性。在此基础上着重分析了装药和金属圆管壁厚对金属圆管内爆轰波对碰部位速度的影响规律,为弹丸的设计提供了参考。     

小口径火炮弹丸初速误差校正的必要性及方法

小口径火炮系统中的弹丸初速误差是引起脱靶量的一个重要误差源[2]。本文从弹丸初速误差引起脱靶量的大小上说明了对弹丸初速误差校正的必要性。针对多卜勒火控雷达可以提供弹丸初速这一特点,对多管小口径火炮设计了一种弹丸初速误差校正的方法,并在计算机上进行了模拟计算,得出了令人满意的结果。     

78式八二无座力炮射击中值得注意的问题

某单位进行78式八二无座力炮靶场射击过程中,已先后发生过两次炮弹底火铜帽牢牢贴在击针螺堵孔表面的现象。由于经过击针撞击,贴在螺堵上的铜帽向外鼓出一个形似击针尖的突起,比较坚硬。当进行第二发射击关闩时,该突起就可能象击针一样,首先与膛内待发的炮弹底火碰击,打响底火、产生关闩走火,造成毀炮伤人事故。第一次由于没有及时发现该问题,产生关闩走火,把操作手的3个手指切掉,火炮闩     

电磁发射超高速一体化弹丸

超高速一体化弹丸作为电磁能武器的发射对象，存在与传统火炮发射弹丸不同的诸多科学难题。对近年来国内外在电磁发射一体化弹丸研究方面取得的理论、试验研究成果进行了总结，并分析了目前面临的基础理论和关键技术问题，以及针对这些问题提出的解决思路，旨在为电磁发射一体化弹丸的后续研究提供一些参考。     

要地防空弹炮结合武器系统射击时机分析

针对要地防空弹炮结合武器系统中防空导弹、火炮弹丸飞行速度和射击远近界的不同而产生的"在何时用何种武器进行射击"的问题,分析了防空导弹、火炮的弹丸飞行速度与时间的关系,在典型目标航路条件下对2种武器的射击时机进行了研究,得到在有效射击区域内防空导弹和火炮弹丸的飞行时间曲线,进而得出准确的射击时机。仿真结果验证了结论的正确性和有效性。     

火炮身管寿命分析与计算

分析了射击时弹丸挤进过程 ,建立了弹丸初速下降量与炮膛内膛磨损量计算模型 ,并以某火炮为实例计算了该炮弹丸初速下降量与炮膛内膛磨损量之间变化关系 ,分析了弹道峰现象 ,为身管寿命预测提供理论依据     

振动对臂式输弹机的影响分析及测试

大口径火炮输弹过程中弹丸卡膛行程不一致会导致火炮发射药室容积、弹丸起动压力差异,影响火炮射击初速和射击精度。为了提高某臂式自动输弹机的弹丸定位精度,首先通过高速摄影发现弹丸在入膛后会产生在重力方向的振动,消耗弹丸动能造成卡弹力不一致。通过分析臂式输弹机工作机理,明确输弹过程中各个部件的运动关系,对输弹机构在静止状态和运动状态进行受力分析,确定造成弹丸振动激励源的位置,利用激光位移传感器测试了该点振动的幅值及频率。最后提出了输弹机的改进方案以消除振动对输弹稳定性的影响。     

金属橡胶材料在某型自行火炮闩体挡杆缓冲装置中的应用

闩体挡杆折断是大口径火炮射击时容易出现的问题之一 ,其主要原因是闩体挡杆的缓冲装置不能满足使用要求。采用新型弹性阻尼材料———金属橡胶设计制作了闩体挡杆的缓冲装置样件 ,并进行了静态刚度和动态冲击试验 ,结果表明 ,金属橡胶制作的样件有较好的性能指标和使用寿命。     

虚拟战场环境中火炮外弹道可视化研究

在某合成战术对抗仿真训练系统中,为提高训练的沉浸感和打击仿真结果的可信度,需要对火炮弹丸的外弹道进行可视化建模与仿真。采用空气动力学简化方程对弹丸飞行轨迹进行数学建模,并用显示欧拉法求解弹丸在虚拟战场环境中的位置;然后对弹丸从发射、飞行到弹目交汇爆炸的全过程产生的视效、声效进行了可视化的设计;基于UNITY 3D仿真引擎对火炮弹丸的外弹道进行了渲染实现,并将算法模型封装为动态库,便于将来的复用。经部队试用验证取得了较好的训练效果。     

隐身榴弹表面吸波材料的抗压强度分析

在火炮发射隐身榴弹过程中,由于隐身榴弹的静不平衡、动不平衡,造成隐身榴弹在膛内运动过程中碰撞膛线,其表面涂敷的吸波材料将承受较大的接触力.发射过程中应保证不损伤吸波材料表面,确保吸波材料具有良好的吸波性能、不增加隐身榴弹的雷达散射截面.从理论上计算了隐身榴弹与膛线之间的接触力,为研制隐身榴弹用的抗压吸波材料提供了设计指标.     

火炮身管锥度对弹丸起始扰动的影响分析

火炮身管设计时,根据强度理论有一段圆锥段,身管圆锥段锥度的大小影响近炮口段身管刚度的大小,刚度大小对于弹丸起始扰动的影响规律值得进行研究。针对这一问题,建立某大口径火炮弹炮耦合全炮动力学有限元模型,计算不同工况下锥度为c=0°、c=0.38°、c=0.73°和c=1.17°时弹丸膛内的运动规律。分析结果表明,对建立的某大口径火炮而言,在保证身管质量、质心不变的前提下,身管锥度越小,即身管近炮口段越粗,身管近炮口段刚度越大,越有利于减小弹丸起始扰动。     

某复合增程弹弹体断裂原因诊断及对策

为探寻某复合增程弹弹体断裂原因并给出相应的解决措施,对弹体残骸和发射火炮进行了详细检测,建立了弹丸在正常受力和非正常受力情况下弹体所承受剪切应力的计算方法,并作了相应计算,从而确定了弹体发生断裂的原因。与此同时,提出了相应的改进措施,并进行了试验验证。结果表明,弹体发生断裂是弹体结构本身以及火炮环境等多方面因素作用的结果,通过优化弹丸结构可以实现满足发射强度要求。研究结果可为相类似弹丸的设计提供参考。