弹丸初速对磁阻型线圈发射器发射性能的影响分析

通过设置弹丸初速并研究其对单级磁阻型线圈发射器发射性能的影响,模拟分析前一级线圈弹丸出口速度对后一级线圈发射性能影响的规律;利用Ansoft有限元仿真软件进行了动态仿真,得到弹丸初速对单级磁阻型线圈发射器驱动电流、驱动线圈感应电压、电磁力、弹丸出VI速度、弹丸位移及能量转换效率等影响的规律．研究表明：弹丸初速越大,经过单级线圈加速后弹丸出口速度也越大,但弹丸出口速度增量减小;随着弹丸初速增大,能量转换效率呈现先增大后减小的趋势．     

5级同步感应线圈发射试验装置及控制系统研究

基于同步感应线圈发射原理设计制作了5级电磁线圈发射试验装置,该装置采用光电传感器实时检测弹丸的位置,并将该位置信号反馈给控制系统触发双向可控硅闭合,使脉冲电容器对该级线圈放电。通过试验,给出了单级线圈的弹丸速度和触发位置的关系以及电压和级数对弹丸发射速度的影响。     

电磁发射弹丸飞行弹道仿真

针对电磁发射弹丸飞行弹道进行仿真研究，在建立刚体六自由度飞行弹道模型的基础上，采用时频分析和涡流分析方法，建立电磁-动力学耦合模型分析弹丸出膛时由于膛内振动带来的炮口扰动，采用动网格技术建立电磁-气动耦合模型分析弹托分离产生的气动扰动，从而得到了电磁发射弹丸的飞行弹道模型。以得克萨斯大学先进技术研究所设计的IAT-HVP为例，仿真分析了弹丸以1117 m/s初速、0°射角出膛时弹丸出口扰动对弹体速度和气动特性的影响，并得到其飞行200 m的弹道曲线。仿真结果表明，受电磁发射一体化弹丸出口扰动的影响，弹体落点相比理想弹道产生了24%的偏差，其中炮口扰动引起的偏差最大，其次是弹托分离。     

激光测速仪速度算法改进研究

弹丸和破片速度测量是武器弹药毁伤威力性能评估中最重要的指标之一,然而多数情况下得到的信号存在信噪比低、目标多、难以识别等困难,降低了速度测试的准确性。提出了基于互相关理论的目标速度测量方法和多发弹丸信号匹配识别方法。推导了利用两激光光幕探测系统输出信号的互相关函数计算目标速度的理论公式,并采用皮尔逊相关系数来描述多个输出信号的相似程度。通过Matlab仿真和5连发实际测试,结果表明:互相关算法可进行目标速度分析,采用互相关算法可对目标经过两激光光幕产生的连发弹丸信号进行匹配识别;实测匹配信号的相似度在0.94以上,测速误差最大为0.39%。     

数字化激光弹丸速度测量技术研究

数字化激光光幕将互相关算法应用到弹丸初速测量领域,明显提高了在复杂干扰环境下弹丸速度测量的精度和可靠性。实现了一套测量系统满足所有平射弹丸速度测量需求的目的。     

众里寻他千百度--为轻型战车选配重型武器(下)

电热化学炮电热化学炮为更高的发射装药密度、更稳定的发射药点火和更迅速的发射药燃烧提供了可能,从而,可以给予弹丸更大的能量,提高弹丸的初速和炮口动能。举例来说,根据德国莱茵金属公司的说法,如果将Rh105SB火炮改装为电热化学炮,其发射装药量可进一步提高到10公斤。这可使其发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹的初速达到大约1.8公里/秒,炮口动能差不多达到11兆焦,高于Rh120型120毫米火炮所发射的弹丸。但如前所述,较多的发射装药和较高的炮口速度会产生较大的后坐力。实际上,105毫米电热化学炮不仅炮口动能及由此产生的     

弹丸膛内运动姿态动力学仿真

在Solidworks中建立了较精确的线膛炮身管模型及其他部分的实体模型,导入机械系统动力学分析软件ADAMS中进行了装配和约束,形成了弹丸发射的动力学模型。利用ADAMS软件进行了二次开发,建立了内弹道解算的模块,应用ADAMS软件中的位移、速度等函数,以状态变量的形式建立了反后坐装置的力元,模拟了弹丸在膛内的运动过...     

光幕靶测量系统校准方法研究

光幕靶和天幕靶都是基于光电转换原理，具有测试精度高、可靠性好等特点，目前在弹丸速度测试领域已逐步普及应用。光幕靶测量系统存在的误差对测试结果精度具有较大影响。本文设计了一种提供频闪光源的光幕靶校准装置，利用频闪光源产生的测试信号对光幕靶测量系统进行检验与校准，可提高光幕靶测量系统的测量精度与准确性。     

低转速条件下的弹丸飞行稳定性分析

为了解决制导炮弹引信试验成本高、研制进度慢、试验条件复杂等问题,以制式榴弹为原型设计了模拟试验弹,用于模拟引信的发射环境。由于试验弹转速较低,在不采用尾翼的条件下,出炮口距离200~300 m内,弹丸是否飞行稳定,是一个需要重点考虑的问题。飞行中的弹丸,由于阻力方向与质心运动方向不一致,导致合力不一定通过质心,迫使弹体在空中翻转,所以弹体的旋转速度和气动外形设计是弹体飞行稳定的必要条件。通过对弹丸在一定距离内的飞行稳定性数值计算,用数值计算结果进行稳定性仿真分析,进而说明数值仿真计算对弹丸气动外形设计可以提供有效参考。     

电磁轨道炮系统建模与分析

轨道炮利用电能将电枢及弹丸推动至超高速,是具有武器应用背景的复杂机电系统。介绍了轨道炮基本原理,在分析了轨道炮电路、运动学、能耗特点基础上,利用MATLAB建立了系统的数学模型,计算了不同电感梯度条件下轨道炮系统的发射电流、电枢速度、溃入炮体能量,分析了发射过程中不同形式的能量损耗及能量利用效率。结果表明,在特定电源参数条件下,一定范围内提高电感梯度值,电流幅值降低,炮口动能和发射效率提高明显。这对研究轨道炮电能应用特点有一定的参考价值。     

C频段收发前端高隔离环形器设计与实现技术

介绍了微位移测量系统微波收发信道微波前端高隔离环形器的具体设计方法、实现形式以及测试结果。微位移收发信道是同频、同时、同天线的工作体制,所以发射信号会通过环形器泄露到接收信道中,造成接收通道饱和,接收信道对有用信号的信噪比,影响最后的系统测量精度;或者使得整个系统的测量距离很小,无法实际工程应用。为了在接收信道中将发射信号通过环形器泄露到接收信道中的信号进行抑制,采用的方法是在发射信道末端通过耦合器耦合一定信号能量,并使耦合信号进过可调衰减器和移相器对其幅度和相位进行调整,使耦合信号与泄露信号的幅度相等、相位相差180°,从而达到对环形器泄露信号的抑制抵消。该高隔离环形器指标要求工作频段是5 750~5 850 MHz,发射端输出电平高于30 d Bm,接收端口对发射端口隔离度110 d B(最大),稳态大于88 d B,噪声系数小于3.5 d B。     

为什么脱壳超速穿甲弹又细又长？

我们使用的炮弹,大多数弹丸的直径是大于武器身管直径的,有的甚至要大出好多。比如,口径为40毫米的火箭筒,它发射的弹丸直径就不是40毫米,而是85毫米。口径为60毫米的迫击炮,可以发射弹丸直径为120毫米的炮弹。因为这样,在不改变火炮身管口径的前提下,可以大大提高火炮近距离内的杀伤力和破坏力。然而,有趣的是,在庞大的炮弹家族里,有一种模样出众,速度过人,以能飞善钻而著称的脱壳超速穿甲弹却反其道而行之。它不但没有加大弹丸直径,反而将弹丸的直径又缩小了许多,这又是为什么呢?因为脱壳超速穿甲弹的弹丸形状像支长箭,所以,还有人称它为…     

能量传递在弹丸致伤效应中的研究

为了寻求一种量化的方法,更好地评估轻武器对肌体的致伤效能,根据肌体特性,以经典外弹道理论[1]和创伤弹道学理论[2]为依据,建立弹丸在肌体组织内的运动模型。利用脉冲X射线照相得到相关实验数据,运用Matlab软件对弹丸运动模型进行编程[3],计算出弹丸侵彻距枪口某距离处肌体靶标后,在肌体内的速度变化规律,从而计算出弹丸传递给人体能量的大小,再以此为依据快速评价出弹丸的致伤效能。     

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。     

电磁发射的出口速度及负载质量变化对导轨热量的影响

为分析不同发射出口速度、不同发射负载质量对导轨积累热量的影响,建立了导轨温度场模型,计算了导轨各点温度变化过程,并和光纤光栅温度传感器测量结果对比,验证了模型及测量结果的正确性。在此基础上,设计并进行了三种类型实验,分析了在不同发射速度、不同发射负载质量以及相同发射能级不同发射速度下的导轨热量积累差异。该结论为确定连发间隔、导轨冷却设计提供了有效参考。     

层叠型缓冲靶板对弹载测试仪的保护作用研究

使用空气炮模拟火炮发射时的高过载环境对弹载测试仪进行测试时,弹丸撞击靶板会产生尖峰脉冲对测试仪造成严重的损伤,为提高测试仪的存活性,展开对缓冲靶板层叠方式(不同材质的靶板相互叠加的叠层结构)的研究。通过撞击动力学理论描述弹丸对靶板的压缩和侵彻行为,并结合动量守恒和能量守恒定律计算出靶板参数和传递到靶板上的冲量的关系。使用ANSYS/LS-DYNA建立弹丸正侵彻靶板模型,弹丸速度为200 m/s、质量为5.5 kg,仿真结果表明：3层总厚度450 mm的泡沫铝+泡沫铝+橡胶组合方式能有效消除尖峰脉冲并缩短弹丸对靶板的作用时间,加速度均值约为7 000g,脉宽为2.8 ms。受条件限制,空气炮试验采用弹丸质量为5.5 kg、速度为150 m/s,并将缓冲靶板的单层厚度减小到100 mm,结果表明：在泡沫铝+泡沫铝+橡胶组合方式下,弹丸结构和测试仪功能完好,加速度均值约为27 000g,脉宽为0.55 ms。     

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…     

制导精度对弹道导弹动能拦截效果的影响分析

本文首先从碰撞几何关系角度建立了直接碰撞毁伤来袭弹头内所有子弹头的碰撞毁伤模型,并得出了碰撞弹坑需求;其次从碰撞能量角度建立了直接碰撞产生的动能与对弹头造成侵彻弹坑的关系。通过仿真计算,得到了碰撞精度与弹目交汇速度、KKV的质量和体积之间的关系,可为KKV的设计提供参考。     

一种气动武器的内弹道模型和发射参数分析

介绍了一种新的气动武器,并给出了其结构和工作原理,建立了其内弹道数学模型,通过Matlab对其进行了数值计算。根据数值计算结果,分析了大、小气室截面积之比、小气室初始长度、活塞质量和弹丸释放压力等发射参数变化对弹丸速度的影响,结果表明:气室截面积之比和弹丸释放压力对弹丸初速影响很显著,活塞质量和初始长度对弹丸初速影响不明显。     

三线圈滚转姿态角测量系统建模与设计

为了对制导弹药进行精确定姿,需要准确测量弹丸滚转姿态角,首先建立三线圈滚转姿态角测量系统模型,详细阐述了系统工作原理,介绍了系统硬件设计方法及软件设计思想.通过使用三个磁感应线圈传感器对人工磁场及地磁场进行测量,并结合相应滚转角解算算法,可实时计算出弹丸滚转姿态角.