提高弹道导弹突防能力的技术途径

基于反导系统的射击过程建立了计算弹道导弹突防概率的数学模型;通过仿真计算分析,提出了提高弹道突防能力的技术。     

航空兵对地突防概率模型

航空兵对地突击作战中,某一道防线看成由多层梯次的子防线构成,作战飞机依次通过这些子防线完成对一道防线的突防.突防过程中,航空兵和地空导弹拦截区相邻两层构成不同子防线,高炮拦截区相邻两层构成同一子防线,基于此,建立了多道防线梯次防御的航空兵对地突击突防概率模型.通过案例计算分析,验证所建突防概率模型的可行性和正确性,针对...     

导弹蛇形机动与摆式机动突防反导舰炮仿真

为探讨反舰导弹的近距离机动突防能力,用仿真方法计算了反舰导弹末端作水平蛇形机动和摆式机动时对近程反导舰炮武器系统的突防概率,以图示方式给出了2种机动周期、2种舰炮射速、多种机动幅值条件下的计算结果。结果表明,短周期大幅度的频繁机动可显著提高反舰导弹的突防能力,且2种机动方式的突防效果基本相同,而提高舰炮射速则是削弱反舰导弹突防能力的有效途径。     

导弹两种蛇形机动对反导舰炮突防效果比较

为探讨反舰导弹的近距离机动突防能力,用仿真方法计算了反舰导弹末端作水平蛇形机动和垂直蛇形机动时对近程反导舰炮武器系统的突防概率,以图示方式给出了两种机动周期、两种舰炮射速、多种机动幅值条件下的计算结果.结果表明,短周期大幅度的频繁机动可显著提高反舰导弹的突防能力,且两种蛇形机动的突防效果大致相同;而提高舰炮射速则是削弱...     

对抗条件下SBIRS对战略导弹突防能力影响研究

为了研究对抗条件下天基红外系统对战略导弹突防能力的影响,基于战略导弹突防能力计算模型,从理论上分析了红外假目标干扰、气溶胶遮蔽和红外隐身技术等对抗措施下天基红外系统对战略导弹探测概率的影响,给出了对抗条件下战略导弹突防能力的计算模型。为作战仿真研究奠定了一定的基础。     

对抗条件下舰舰导弹的突防概率分析

在舰舰导弹对单舰防御突防概率的基础上,研究了舰艇编队采用各种手段对抗来袭导弹条件下,舰舰导弹的突防问题,并推导出突防概率的计算公式,利用此公式计算了突防概率随舰舰导弹齐射数量的变化情况。与在单舰防御条件下舰舰导弹的突防概率模型相比,此模型更加准确。     

跳跃式弹道导弹突防能力

建立了导弹防御系统仿真模型,对跳跃式弹道导弹的突防效能进行了分析.基于弹道数据,计算了导弹采用传统抛物弹道的突防概率与不同RCS情况下采用跳跃式弹道的突防能力.针对跳跃式弹道导弹末段突防能力不高的问题,对弹道进一步改进,即在末端进行迎角变轨机动或蛇行机动.仿真结果证明,末端机动有效地提高了导弹全程的突防能力.     

伴飞诱饵支援对反舰导弹突防舰空导弹的影响

针对舰空导弹,基于排队论的突防概率模型,计算了伴飞诱饵支援条件下,反舰导弹的突防概率和效费比;利用火力对抗条件下反舰导弹--舰空导弹Lanchester方程,分析了伴飞诱饵对作战时效性的影响.在此基础上,研究了基于突防效果的伴飞诱饵支援条件下反舰导弹对舰空导弹的突防概率与突防期望数,分析了饱和攻击条件下,伴飞诱饵对反舰...     

针对T/R-R型双基地雷达的电子干扰效能评估

针对干扰暴露区不适于动态描述双基地雷达干扰效果这一客观事实,选取TR联合发现概率、电子干扰有效性因子、稳定性因子作为效能指标,对T/R-R双基地雷达电子干扰效能进行度量,给出了效能指标的计算方法,推导了双基地雷达电子干扰的数学模型。通过设置典型的突防场景,对不同干扰方式下的双基地雷达电子干扰效能进行了仿真评估,仿真结果验证了评估方法的有效性。     

基于粒子群优化算法的低空突防航迹规划

本文提出了运用粒子群优化算法来对飞机低空突防进行航迹规划的方法。首先,说明了飞机突防需要满足的物理限制和战术要求。其次,根据低空突防航迹规划约束多,计算复杂的特点引入粒子群优化算法,并且对其进行简要的介绍。应用粒子群优化算法对低空突防战术进行航迹规划。最后实验结果表明,该方法能够对飞机低空突防过程规划出可行的飞行航迹。     

金属靶体材料动力硬度测试及动态阻力分析

以高速侵彻下45钢靶体侵彻阻力为研究对象,开展了弹体高速侵彻45钢靶体试验,获取了典型弹体对45钢靶体的成坑参数。基于高速侵彻阻力模型对靶体侵彻阻力及影响因素进行分析。结合流体动力学侵彻模型对不同弹体材料侵彻45钢靶体侵彻深度规律进行研究。研究结果表明:随着撞击速度的增大,45钢的靶体阻力从5. 13 GPa减小到3. 7 GPa;基于材料动力硬度测试方法的靶体动态阻力测试结果和理论计算结果吻合较好;随着靶体动态屈服强度的增大,靶体阻力呈线性增大的趋势;侵彻深度及靶体动态阻力理论计算结果和试验数据吻合较好,说明所提动态阻力确定方法可行,可为高速侵彻动力学研究提供参考。     

基于层裂机理的弹体侵彻混凝土的终点弹道研究

基于动态球形空腔膨胀理论给出的阻力函数理论公式和开坑阶段的表面层裂机理,建立了能够综合考虑弹头形状、开坑区深度的斜侵彻深度预测模型,并进一步推导了能够适用不同弹头形状的弹体过载时程曲线计算公式。预测模型得到的侵彻深度和过载与试验结果吻合较好。研究结果可为弹体与混凝土靶的斜侵彻弹道分析和弹丸头部设计提供一定帮助。     

破片模拟弹侵彻钢板的有限元分析

根据破片模拟弹侵彻钢板的实验研究,采用MSC.Dytran对破片模拟弹侵彻钢板的侵彻过程、侵彻特性、钢板的破坏模式以及弹体的侵彻速度、靶板的侵彻阻力进行了有限元分析,并将分析结果与实验结果进行了比较.分析结果表明,破片模拟弹冲击钢装甲的侵彻过程可大致分为初始接触、弹体侵入、剪切冲塞和穿甲破坏4个阶段.有限元分析的破片模拟弹侵彻特性及靶板破坏模式与实验观测结果有较好的一致性,在靶板破口的正面,与弹体平面凸缘两端接触的部分,变形以剪切为主,而与切削面接触的部分,以挤压变形为主;靶板破口背面为剪切冲塞破坏;有限元模拟的弹体剩余速度与实验结果吻合较好,弹体侵彻过程中弹靶作用界面的速度和侵彻速度近似呈线性变化.有限元分析结果还表明,采用适当的模型,有限元法能较好地模拟破片模拟弹侵彻钢板的侵彻过程、侵彻特性以及钢板的破坏模式.     

地空导弹对突防飞机的威胁评估模型

从研究航空兵对地空导弹突防作战背景出发,建立了地空导弹对突防飞机的威胁评估指标体系,并运用灰色系统理论,结合非线性树形分布权值分配法的应用,构建了基于多层次灰色理论的地空导弹对突防飞机的威胁评估模型,最后通过实例,对模型的有效性进行了检验.     

Shaped charge penetration into high- and ultrahigh-strength Steel–Fiber reactive powder concrete targets

Experiments on shaped charge penetration into high and ultrahigh strength steel-fiber reactive powder concrete (RPC) targets were performed in this paper. Results show that the variation of penetration depth and crater diameter with concrete strength is different from that of shaped charge penetration into normal strength concrete (NSC). The crater diameter of RPC is smaller than that of NSC penetrated by the shaped charge. The jet particles are strongly disturbed and hardly reach the crater bottom because they pass through the narrow channel formed by jet penetration into the RPC. The effects of radial drift velocity and gap effects of jet particles for a shaped charge penetration into RPC target are discussed. Moreover, a theoretical model is presented to describe the penetration of shaped charge into RPC target. As the concrete strength increases, the penetration resistance increases and the entrance crater diameter decreases. Given the drift velocity and narrow crater channel, the low-velocity jet particles can hardly reach the crater bottom to increase the penetration depth. Moreover, the narrow channel has a stronger interference to the jet particles with increasing concrete strength; hence, the gap effects must be considered. The drift velocity and gap effects, which are the same as penetration resistance, also have significant effects during the process of shaped charge penetration into ultrahigh-strength concrete. The crater profiles are calculated through a theoretical model, and the results are in good agreement with the experiments.     

Rigid elliptical cross-section ogive-nose projectiles penetration into concrete targets

The elliptical cross-section ogive-nose projectile (ECOP) has recently attracted attention because it is well suited to the flattened shape of earth-penetrating weapons. However, the penetration performance of ECOPs has not been completely understood. The objective of this study was to investigate the pene-tration performance of ECOPs into concrete targets using a theoretical method. A general geometric model of ECOPs was introduced, and closed-form penetration equations were derived according to the dynamic cavity-expansion theory. The model was validated by comparing the predicted penetration depths with test data, and the maximum deviation was 15.8％. The increment in the penetration depth of the ECOP was evaluated using the proposed model, and the effect of the major—minor axis ratio on the increment was examined. Additionally, the mechanism of the penetration-depth increment was inves-tigated with respect to the caliber radius head, axial stress, and resistance.     

基于层裂机理的弹体侵彻混凝土的工程模型

以斜侵彻过程中的终点弹道为研究对象,基于动态球形空腔膨胀理论给出的阻力函数理论公式和开坑阶段的表面层裂机理,建立了能够综合考虑弹头形状、开坑区深度的斜侵彻深度预测模型,并进一步推导了能够适用不同弹头形状的弹体过载时程曲线计算公式。预测模型得到的侵彻深度和过载与试验结果吻合较好。研究结果可为弹体与混凝土靶的斜侵彻弹道分析和弹丸头部设计提供一定帮助。     

横向效应增强型弹垂直侵彻薄靶的轴向剩余速度理论分析

为了得到横向效应增强型弹（Penetration with Enhanced Lateral Efficiency projectile, PELE）对金属薄靶垂直侵彻后的弹体轴向剩余速度，运用平面冲击波理论，对PELE的侵彻机理进行分析。参照平头弹体对靶板的侵彻模型，将PELE侵彻过程中的能量损失划分为以下几个部分：外壳体和内芯撞靶区域对应的环形塞块获得的能量、冲击波作用下弹体的内能增量以及剪切耗能等。然后根据能量守恒原理，得到PELE垂直侵彻金属薄靶后的PELE弹体轴向剩余速度的理论模型。为了验证该模型的合理性和准确性，设计相应的试验进行验证。结果表明，不同条件下得到的试验结果和理论模型得到的计算结果均吻合得较好。因此，得到的PELE垂直侵彻薄靶的轴向剩余速度理论模型可为工程应用提供指导和参考。     

钢管在冲击荷载作用下的变形与失效破坏

为研究钢管在弹体侵彻过程中的变形特点,基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用Johnson-Cook模型,模拟了半球形弹体以不同速度正向冲击钢管时的非线性动力响应情况。结果表明：弹体速度越小,钢管的抗侵彻性能越好;弹体速度越接近临界破坏速度,钢管降低弹体速度的能力就越明显;弹体冲击钢管时,钢管上表面比下表面更容易产生大变形,消耗更多的弹体动能,并在抗侵彻过程中伴有局部凹陷、蝶形变形和贯穿现象。实验结果可为圆柱壳结构钢管在冲击荷载作用下的耗能分析提供参考。     

战斗部虚拟试验贝叶斯线性校准预测方法

聚能装药战斗部射虚拟试验中,射流穿深对靶板材料模型参数较敏感。为建立较准确实用的射流穿深预测模型,提出一种贝叶斯线性校准方法,建立物理过程真实值、模型预测值和试验测量值间的统计关系,结合有限的试验数据,校准未知模型参数。实例分析表明,该方法可较好地解决包含各种不确定性的大型复杂计算模型的参数校准问题。