筒式压缩空气弹射系统内弹道性能研究

压缩空气弹射可为无人机、导弹或火箭的发射提供驱动力,增加其初速度或载荷.以筒式压缩空气弹射系统为研究对象,开展了弹射系统内弹道性能的仿真与实验研究.针对参数选取,建立了系统热力学模型,进行动力学分析,完成了方案设计,搭建了弹射实验台,对不同质量的弹射体开展实验研究.建立了内弹道动态仿真模型,验证了模型的有效性,研究了弹...     

多燃气发生器动力系统的温度自调节性能研究北大核心

多燃气发生器弹射动力系统可以随温度变化调节发射内弹道,通过对多个燃气发生器进行不同步点火,获得导弹在多股燃气生成并相互作用下发射过程的内弹道参数。针对多个燃气发生器的弹射动力系统,使用Matlab编程并求解内弹道微分方程组,对同一弹体在3种不同温度发射工况进行内弹道仿真试验,结果表明在不同时序对不同燃气发生器点火,可以使弹射动力系统得到基本一致的出筒速度。此项研究可为多燃气发生器发射动力系统的内弹道设计提供重要的依据。     

多燃气发生器动力系统的温度自调节性能研究

多燃气发生器弹射动力系统可以随温度变化调节发射内弹道,通过对多个燃气发生器进行不同步点火,获得导弹在多股燃气生成并相互作用下发射过程的内弹道参数。针对多个燃气发生器的弹射动力系统,使用Matlab编程并求解内弹道微分方程组,对同一弹体在3种不同温度发射工况进行内弹道仿真试验,结果表明在不同时序对不同燃气发生器点火,可以使弹射动力系统得到基本一致的出筒速度。此项研究可为多燃气发生器发射动力系统的内弹道设计提供重要的依据。     

航空弹药冷气弹射动力学特性研究

为缩短战斗准备时间,降低机载弹射装置的维护成本,设计了自动增压充气的机载冷气弹射装置,通过对弹射过程数学建模,分析了高压空气从高压气瓶到低压室、解锁机构,再到作动筒活塞腔室,直到航空弹药完全离开弹射装置的整个过程。设计了冷气弹射内弹道特性计算算法,运用MATLAB软件进行计算仿真,仿真结果表明该装置可以满足国军标规定的航空弹药弹射要求,数据也可用于和后续实验数据对比。     

航空低阻炸弹弹射投放弹道的研究及其计算方法

本文研究了航空低阻炸弹弹射投放弹道中的问题,主要是初始攻角δ_0及初始攻角角速度δ_0对弹道的影响;炸弹绕质心摆动的衰减过程及弹道诸元的计算方法。作者用FORTRAN语言编写了计算程序流程图及计算程序,并对弹道诸元的计算结果拟合出简化计算解析式。限于篇幅,本文只讨论了弹射投放弹道中的问题及其计算方法,介绍了程序的流程图,其它部份从略。     

多燃气发生器多时序点火优化技术

对于基于燃气工质的传统冷弹发射装置,由于各型导弹质量、最大承受过载、出筒速度等技术指标要求不同,不同型号导弹很难实现弹射装置的通用化。基于多燃气发生器多时序点火思想,利用经典弹射内弹道理论建立通用弹射内弹道模型,设计弹射内弹道数值求解算法,给出考虑导弹最大过载和低压室推力效率的目标函数,提出多燃气发生器点火时序优化算法。仿真结果表明,优化后的多燃气发生器点火时序可以很好地满足弹射指标要求,并能有效提升导弹弹射效能。     

坦克射击过程中炮膛内火药气体温度计算

坦克射击后出现炮膛内壁烧蚀及身管温度上升等问题，其首要因素为火药爆炸燃烧所产生的高温气体。应用内弹道零维模型，以空间平均热力学参数描述坦克射击过程中炮膛内弹道状态，采用四阶龙格一库塔法求解内弹道常微分方程组，计算出内弹道时期火药气体的压力、流速和温度等随时间的变化规律。应用指数函数拟合出后效期炮膛内火药气体温度公式，最后得到坦克整个射击过程中炮膛内火药气体温度的变化规律。通过计算结果与试验数据的对比，验证了计算结果的合理性。此计算结果可为坦克炮身管的烧蚀、热状况及红外辐射特性的研究提供理论依据。     

某型底排-火箭串联式复合增程弹发动机最佳点火时间研究

针对底排-火箭串联式复合增程弹火箭发动机点火时间进行外弹道优化研究,分析底排装置对火箭发动机工作特性的影响,研究火箭发动机不同点火时间对全弹射程的影响,确定火箭发动机的最佳点火时间.     

双级气缸式弹射装置内弹道分析

在使用双缸提拉式弹射装置发射战术导弹时,考虑到机动性等因素,在导弹发射筒长一定的情况下,针对如何提高导弹出筒速度和保证导弹的最大过载不超过允许值,提出了一种新型弹射器设计方案,并进行了初步的设计及内弹道计算。     

无人机配载弹射式导弹静稳定性分析

通过刚体飞行六自由度动力学方程建立弹射式导弹初始段无控飞行模型,并结合弹射装置动力模型和导弹发动机推力模型进行仿真计算。基于无控飞行模型和仿真结果分析了无人机配载弹射式导弹发射特性,在导弹初始飞行段对机弹分离安全性和导弹姿态控制要求进行了研究。对导弹不同静稳定度下的运动特性对比分析,分别给出了满足各种安全和控制要求的导弹静稳定度范围。进一步综合所有安全和姿态控制要求,得到了满足所有要求的最佳静稳定度。经过一个实例的仿真研究,结果表明建立的模型与所用到的方法是合理有效的。     

压缩空气弹射在武器系统中的应用综述

压缩空气弹射广泛应用于航空航天、舰船、陆基武器系统等领域,具有弹射速度快、无需热防护、可重复利用、安全环保及通用性能好等优势。通过对大量文献进行分类总结,概述了压缩空气弹射的应用研究领域,简要分析了压缩空气弹射在各行业内应用过程中存在的关键技术及发展前景。研究表明:研制高效、小型化的压缩空气弹射系统是各行业各领域发展的必然趋势,相关结果为压缩空气弹射的应用与研究提供有利参考。     

跳跃-滑翔弹道扰动引力自适应网格快速赋值方法

为实现高超声速跳跃-滑翔弹道扰动引力的快速赋值,提出自适应网格赋值模型,并根据反距离加权理论,优化广义延拓逼近算法,对模型的逼近误差进行分析。该赋值模型的网格划分为两级,第一级网格根据标准弹道空域进行划分,第二级网格根据滑翔导弹实际弹道在线生成。根据一级网格节点数据,通过优化广义延拓逼近算法计算二级网格节点数据,最后根据二级单元内插计算实际弹道点的扰动引力值。仿真结果表明:在同等大小的网格划分下,优化广义延拓自适应网格模型的逼近精度高于一般赋值方法;在同等精度要求下,该赋值模型的最大单元格边长大于一般赋值方法,从而减少了单元格划分数量,进而降低弹上数据存储量;针对不同滑翔方向以及不同滑翔距离的跳跃-滑翔弹道,该模型逼近误差对应的落点偏差小于5 m,具有较好的适应性。该赋值模型在满足计算速度的前提下,提高了传统赋值方法的逼近精度,降低了弹上存储量,具有一定的工程应用价值。     

加质源项技术在装药燃烧中的仿真研究北大核心

在弹射器燃烧室装药燃烧升压非稳态过程中,燃气发生器燃烧室内流场的压强数据在很大程度上影响着导弹弹射过程的安全与稳定。针对管状装药燃气发生器的特殊装药结构形式,运用Fluent软件建立了二维轴对称非定常计算模型,采用加质源项技术,通过UDF编译来实现燃气的质量、动量、能量向燃烧室的注入。通过设置不同的观测点,对燃烧室装药不同部位的压力和温度变化情况进行监测,计算得到了在装药加质燃烧升压过程中装药表面各点的压强和温度分布,随后分析了燃烧室喷管口打开后燃气流场的流动情况,得到了燃烧室内弹道压力变化曲线。所得结论可为燃气发生器的抗热冲击设计和喷管的结构设计提供参考。     

加质源项技术在装药燃烧中的仿真研究

在弹射器燃烧室装药燃烧升压非稳态过程中,燃气发生器燃烧室内流场的压强数据在很大程度上影响着导弹弹射过程的安全与稳定。针对管状装药燃气发生器的特殊装药结构形式,运用Fluent软件建立了二维轴对称非定常计算模型,采用加质源项技术,通过UDF编译来实现燃气的质量、动量、能量向燃烧室的注入。通过设置不同的观测点,对燃烧室装药不同部位的压力和温度变化情况进行监测,计算得到了在装药加质燃烧升压过程中装药表面各点的压强和温度分布,随后分析了燃烧室喷管口打开后燃气流场的流动情况,得到了燃烧室内弹道压力变化曲线。所得结论可为燃气发生器的抗热冲击设计和喷管的结构设计提供参考。     

考虑充放气过程的某型制导炮弹内弹道计算

考虑到弹底压强、尾翼汽缸内压强变化情况与汽缸张开式尾翼展开关系密切,研究了某型制导炮弹内弹道性能,建立了考虑汽缸充放气过程的内弹道两相流模型.针对尾翼张开异常现象,分析了尾翼汽缸气孔直径变化引起的汽缸压强变化情况,计算结果表明:张开式尾翼汽缸内外压强差随气孔直径的变化而变化,气孔直径变化到一定值时,汽缸尾翼在膛内开始外张.研究结果为分析气孔烧蚀引起的尾翼张开异常现象提供了理论依据.     

线膛火炮烧蚀弹道解法

以烧蚀火炮的阳线磨损曲线和一种挤进压力计算方法为基础 ,建立了考虑弹带挤进过程的内弹道模型。该模型可对不同磨损程度的火炮进行内弹道计算 ,能够较好地反映火炮内弹道性能随内膛磨损程度不同而变化的特征。     

鱼雷衡重特性对初始弹道的影响分析

建立了鱼雷水下空间弹道数学模型,并针对鱼雷不同的衡重特性,采用四阶龙格库塔法和全选主元高斯消去法进行了仿真计算,分别研究了不同自由角、管制舵角和初始速度时初始弹道的变化规律.仿真结果表明,在质量相对较小、质浮心距离较大时,鱼雷初始弹道更易出现拱水现象,因而不适于在浅深度发射;在质量相对较大、质浮心距离很小时,鱼雷初始弹道出现较大袋深,发射时要求大深度海区.这些现象只能在一定程度上通过调整管制舵角、自由角和发射初始速度来克服.     

垂线偏差对弹道落点精度的影响分析

针对垂线偏差对弹道落点精度的影响,结合弹道飞行器质点动力学模型,系统分析了垂线偏差对发射坐标系、初始参数、飞行过程中受力、程序角控制基准、地心坐标系弹道参数等的影响机理,并建立了相应的数学模型。进一步,基于给定的弹道落点偏差计算方法,以某飞行弹道为例,定量给出了不同发射点大地纬度、不同发射方位角下垂线偏差引起的落点偏差。本文研究工作对提高弹道飞行器落点精度具有重要参考意义。     

基于改进差分进化算法的内弹道参数优化

火炮内弹道参数直接影响其计算结果,内弹道参数优化设计是内弹道分析计算的重要环节。基于经典内弹道计算模型,以火药内弹道计算中最为敏感的燃速指数及其燃速系数为设计参量,以最大膛压及弹丸初速的计算值与测试值一致性为目标,对差分进化算法群体的初始化、变异因子及变异模式进行了改进,对某型火炮的内弹道参数进行了优化计算。优化设计结果表明改进后的差分进化算法满足内弹道设计工程实践要求,为内弹道参数优化设计提供了一种有效的算法。     

连射身管温度场及弹丸扰动分析

以小口径自动步枪枪弹和身管为研究对象.建立身管温度场有限元模型,在传热学的基础上结合内弹道计算结果分析身管传热,得到连射情况下的身管温度场,并以此为边界建立连发射击身管-弹丸热力耦合有限元模型,加载内弹道膛压曲线,采用有限元显示动力学分析弹丸膛内变形以及运动特性.研究结果表明:温度升高引起弹丸材料变形和应力变化是导致弹...