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.     

大型电动力鱼雷动力电池管外激活发射对初始弹道的影响

通过对大型电动力鱼雷初始弹道的仿真结果与试验数据的对比 ,表明仿真基本反映了实际情况 .在此基础上 ,通过对大型电动力鱼雷一次动力电池不同激活时间的管外激活发射初始弹道的仿真 ,证明了将现用设定参数进行合理调整并提高动力电池性能 ,实现动力电池管外激活发射是可行的 .     

基于舷角变化信息的来袭鱼雷弹道类型判别方法

基于战术信息的来袭鱼雷弹道类型判别是水面舰艇水声对抗作战决策的重要问题。在研究潜射鱼雷导引方式的基础上,建立了潜射声自导鱼雷、潜射线导鱼雷的攻击弹道模型,给出了利用来袭鱼雷报警舷角变化规律判别攻击弹道类型的方法,并对不同对抗态势下的鱼雷舷角变化率进行了仿真分析。结果表明:当鱼雷非大舷角或小舷角来袭时,现在方位法弹道的鱼雷相对舰艇的舷角变化率明显大于提前角弹道的鱼雷,鱼雷的舷角变化信息可以作为中远距离来袭鱼雷类型识别的重要依据。     

潜艇发射鱼雷的可攻性问题解析法

当得到目标速度、目标航向以及潜艇和目标的初始距离、初始舷角时,通过建立直角坐标系,给出了潜艇可攻性判断的数学公式,并利用该公式就各种情况进行了讨论,定量地解决了潜艇发射鱼雷的可攻性问题.     

空投鱼雷最优落水点分析

针对反潜机使用空投鱼雷对潜实施攻击时的最优落水点问题,建立了鱼雷弹道模型、声纳自导系统发现模型、潜艇机动模型、均方差模型,对空投鱼雷对潜攻击过程进行了模拟仿真,得出了相对于不同舷角、距离的鱼雷发现概率,并确定了鱼雷的最优落水点,以期为部队合理使用空投鱼雷提供决策依据.     

水面舰艇发射鱼雷初期弹道优化研究

为了给水面舰艇发射鱼雷提供一定的理论可行性依据,以保证鱼雷的有效使用,减少试验次数和损失。利用动量定理和动量矩定理建立水面舰艇发射鱼雷初期弹道的数学模型。用Runge-Kutta法对鱼雷初期弹道进行仿真,并根据仿真结果分析了各种因素对鱼雷初期弹道的影响,从而得出水面舰艇发射鱼雷时各参数的最优值。     

柱体大攻角入水弹道建模与仿真

基于CFD计算获得了柱体大攻角入水过程流体动力特性,进而建立了大攻角入水弹道模型,使用流场-弹道耦合计算结果验证了模型的适用性和精度,然后仿真分析了入水攻角和速度对入水弹道的影响规律。该模型能较准确地预测柱体大攻角入水弹道,对研究发射平台安全性问题和空投鱼雷等入水攻击性武器的入水弹道预测问题等有较强的指导意义。     

潜艇自航式诱饵组合使用方法

潜艇自航式诱饵组合使用方法的优劣主要评判依据是使用的方法最终使得潜艇对抗鱼雷成功的概率,对抗时间和诱骗距离是影响对抗成功概率的两个重要因素,它们又主要围绕发射时机、初始航向以及潜艇机动等几个问题展开。通过分析各个诱饵的作战使命,在一定态势下,根据诱饵的性能、鱼雷报警距离及舷角等各方面因素,建立大小口径声诱饵协同作战的弹道模型,并由此得到了诱饵发射时机、初始航向等参数。     

潜艇自航式诱饵组合使用研究

潜艇自航式诱饵组合使用方法的优劣主要评判依据是使用的方法最终使得潜艇对抗鱼雷成功的概率,对抗时间和诱骗距离是影响对抗成功概率的两个重要因素,它们又主要围绕发射时机、初始航向以及潜艇机动等几个问题展开。该文通过分析各个诱饵的作战使命,在一定态势下,根据诱饵的性能、鱼雷报警距离及舷角等各方面因素,建立大小口径声诱饵协同作战的弹道模型,并由此得到了诱饵发射时机、初始航向等参数。     

线导鱼雷攻击远距离舰艇目标影响因素分析

使用线导鱼雷攻击远距离目标时,除了受目标方位误差的影响外,还应该综合考虑目标的运动态势（速度、舷角）以及目标距离等因素的影响。建立了线导加声自导鱼雷控制模型,通过仿真得到不同目标舷角、不同目标速度及不同射距条件下鱼雷捕获目标概率,根据仿真数据对目标舷角、目标速度及射距对线导鱼雷攻击远距离目标的影响进行分析,给出使用建议和应注意的问题。     

空投鱼雷最优落水点分析

针对反潜机使用空投鱼雷对潜实施攻击时的最优落水点问题，建立了鱼雷弹道模型、声纳自导系统发现模型、潜艇机动模型、均方差模型，对空投鱼雷对潜攻击过程进行了模拟仿真，得出了相对于不同舷角、距离的鱼雷发现概率，并确定了鱼雷的最优落水点，以期为部队合理使用空投鱼雷提供决策依据。     

潜射鱼雷弹道预测模型与仿真

对来袭鱼雷弹道进行预测是实施鱼雷防御的一个前提条件.首先,分析了目前水面舰艇对鱼雷信息的获取方式与特点,指出应以鱼雷方位信息为基准进行弹道预测.其次,从不同类型潜射鱼雷的发射方式和弹道特征着手,分别建立了潜射直航鱼雷、声自导鱼雷、尾流自导鱼雷的弹道预测模型,并归纳了线导鱼雷的导引艇方位分布规律.最后,通过仿真分析不同类型鱼雷的弹道预测效果和影响因素,并定量给出了线导鱼雷的导引艇方位预测偏差范围最小可达3°～5°.该研究成果可有效提高水面舰艇的鱼雷防御效能.     

线导鱼雷导引弹道的动力学分析

通过线导鱼雷常用导引方法—三点法、前置角法导引弹道的动力学分析 ,推导出不同方法下鱼雷旋回速率的解析表达式 ,并通过数字仿真对鱼雷线导导引弹道动力学特性进行探讨 ,明确了线导鱼雷导引弹道特性与导引方法之间的关系 .     

基于误差融合的自导鱼雷发现概率解析方法研究

为解决自导鱼雷发现概率实时计算的难题,建立了基于误差融合的自导鱼雷发现概率解析方法模型.以某型鱼雷为例,结合蒙特卡洛法,对比验证此自导鱼雷发现概率解析方法的正确性和可行性.除此之外,分析了鱼雷速度、敌弦角和雷目距离等边界条件对鱼雷发现概率的影响.仿真结果表明:其他条件相同时,鱼雷速度越大,雷目距离越小,鱼雷发现概率越高...     

火箭助飞鱼雷发控及弹道仿真

针对水面舰艇反潜武器系统研制、火箭助飞鱼雷作战使用研究中对助飞鱼雷的仿真需求,重点研究了助飞鱼雷发射控制仿真方法和空中弹道仿真方法,突破了不同工况不同射程下发动机关机时间建模技术、保证大范围飞行一致性的火箭自适应控制器设计技术。应用表明,所形成的助飞鱼雷武器通道仿真模型能有效模拟助飞鱼雷从发射控制到弹道航行到命中目标的全过程以及作战效果,能够支撑助飞鱼雷发控算法研究以及作战使用研究。     

尾流自导鱼雷最小开机距离及其应用研究

基于尾流自导鱼雷的制导原理、弹道和自导开机过程,提出了最小开机距离的概念。分析指出了影响尾流自导鱼雷最小开机距离的主要因素是设定的鱼雷深度、鱼雷的航行精度和目标运动参数散布等。建立了最小开机距离的计算模型,并在不同攻击态势下进行了仿真计算和统计分析,得出了有益的结论:在一定的攻击条件下,不同的设定深度、使用不同的鱼雷速制以及不同的目标运动要素误差、鱼雷航行精度,将使鱼雷的最小开机距离不同,即鱼雷的最小开机距离实际上是关于各种因素的函数。通过最小开机距离可以进一步计算出鱼雷自导开机的最大距离,若在工程中予以实现,将对提高潜艇攻击的隐蔽性和鱼雷作战效能具有重要意义。     

再入快速抵达轨迹优化设计方法

针对再入初始速度大、飞行时间约束苛刻的轨迹设计问题,提出一种基于遗传算法和攻角+倾侧角联合优化的再入快速抵达轨迹优化设计方法。该方法在再入初段利用较大攻角迅速减小弹道倾角和拉平弹道,在再入后段/滑翔段联合设计和优化攻角+倾侧角变化规律以显著降低终端飞行速度,同时满足终端高度、终端航向角、最大动压、最大热流等约束条件。该方法能够提升传统升力体飞行器再入快速到达能力并拓展其应用范围。仿真结果表明,在典型飞行器参数和较大初始再入速度条件下,全程飞行时间小于12 min,终端速度能够小于7Ma,横向机动距离超过800 km。     

目标声源级指向性对被动声自导鱼雷命中概率的影响

分析了目标声源级在水平面内的指向性对被动声自导鱼雷命中概率的影响,给出了鱼雷相对自导作用距离与目标声源级的关系曲线图,对不同舷角和目标机动情况下的鱼雷攻击目标命中概率进行了仿真计算,分别得出了等概率曲线图。计算结果表明:受目标声源级指向性的影响,在浅海区攻击定速直航目标时,为达到一定的命中概率,潜艇必须占领有利的发射阵位,而攻击机动规避的目标,比攻击定速直航目标的命中概率普遍要低,一定距离条件下只有在70°和180°左右舷角时命中概率才能达到80%。因此,潜艇使用被动自导方式的鱼雷攻击目标时,应当充分考虑目标声源级指向性的影响,综合考虑影响鱼雷作战使用效能的各种因素,选择有利目标舷角和合理射距。     

液压平衡式发射装置自航发射内弹道模型与仿真

基于装备情况,探讨了潜艇液压平衡式发射装置自航发射鱼雷的可行方案,并建立了后端自流补水的自航发射方式的内弹道模型,进行了计算机仿真。通过试验结果描述鱼雷螺旋桨工作特性,分析了自航发射鱼雷出管速度偏低的原因,并提出改进措施。     

基于来袭鱼雷方位变化率的制导类型识别技术

对来袭鱼雷的制导类型进行识别是水面舰艇实施有针对性鱼雷防御的前提条件,方位变化率则可作为类型识别的一个重要的识别依据。首先,从不同类型潜射鱼雷的发射方式和弹道特征入手,分别推导出潜射直航鱼雷、声自导鱼雷、尾流自导鱼雷方位变化率的表达式。其次,仿真分析了不同类型潜射鱼雷方位变化率的影响因素。最后,在给定的态势下,给出了四种不同类型潜射鱼雷方位变化率随雷舰距离的变化规律曲线。仿真结果能为鱼雷制导类型识别提供一定的参考依据。