ADAMS的全地形车载火箭炮行进间发射动力学研究

利用多体动力学软件ADAMS、有限元分析软件ABAQUS建立了全地形车载火箭炮系统发射与行驶一体化动力学模型,基于路面功率谱密度函数和谐波叠加法,创建了全地形车野外行驶的三维随机土石路况模型,对战车行进间发射进行了动力学仿真。分析该型号车载火箭炮行进间发射的动力学特性,得到了战车及发射装置的动态响应情况及运动特性和车速对发射的影响规律。仿真结果表明,全地形车可以在土石路况低速行驶完成行进间发射任务。     

轮式车载防空导弹行进间发射动力学仿真分析

利用谐波叠加法生成三维随机路面图,建立三维随机路面模型和8×8轮式车载防空导弹多体动力学模型。根据对比试验法设计平整路面静止状态、D级路面10 km/h和20 km/h 3种工况,对影响导弹出筒时刻状态的因素进行了分析。对行进间发射进行了不同时刻导弹弹射实验仿真,去除实验结果的偶然性,得出影响行进间发射导弹出状态的两个主要因素:在导弹弹射时刻车体的振动状态和导弹与导弹箱之间的接触碰撞。     

防御战车行进间发射虚拟样机建模与仿真

为了评估防御战车行进间发射的可靠性,运用动力学虚拟样机建模与仿真技术对战车行进间发射进行了研究.依据战车三维实体模型,基于多体动力学软件建立了战车的多体功能型虚拟样机模型.应用实测的载荷-位移曲线建立了非线性油气悬挂模型,应用非线性并联弹簧阻尼模型模拟了箱弹间的接触力,基于路面功率谱密度函数,应用Sayers理论建立了...     

某越野火箭炮行驶垂向动态特性研究

以某型高机动越野火箭炮为研究对象,基于随机路面激励,应用多刚体系统动力学和柔性多体动力学的理论,建立该越野火箭炮刚柔耦合模型,研究其行驶垂向动力学特性。考虑了油气弹簧的非线性特性以及轮胎的作用,重点编写了B、C、D级路面的随机路面谱,进行不同车速下的行驶动力学仿真。结果表明,非线性的油气悬架系统能较好地减轻路面的垂向冲击。仿真得到的车炮动态响应特性曲线,为该高机动火箭炮的研制提供了有用的参考。     

基于不同路面谱的行进间高炮瞄准线两轴稳定性能研究

随着目标机动性增强,行进间射击成为自行高炮的一种重要发射方式。针对行进间高炮跟踪和瞄准目标能力较差的问题,采用了两轴稳定法对稳定性能进行研究。通过建立瞄准线稳定补偿量的数学模型,以不同路面谱和不同车速下车体姿态振动作为扰动量,构建了两轴稳定的控制模型并进行仿真分析。结果表明两轴稳定法在B和D级路面下误差抑制效果达到97%,F级路面达到92%,稳定效果大幅改善。验证了该方法对提高行进间射击精度效果显著。     

防空导弹行进间发射技术初探

行进间发射技术是防空导弹技术的重要发展趋势之一,它能为机械化部队提供不间断的伴随防空,大幅增强武器系统的快速反应能力,提高了系统的生存能力,在综述各国行进间发射防空导弹型号基础上,对该技术的使用意义、装备特点和关键技术进行了总结。     

提高多管火箭炮发射火力密度研究

为了提高某多管火箭炮火力密度,提出采用两管对称齐射的方法缩短发射时间,减少火箭弹初始扰动的方案。建立多管火箭炮多体动力学模型,根据发射顺序的基本编制原则和考虑火箭炮采用两枚弹同时发射的影响因素拟定射序,对整个发射过程进行仿真,得到火箭初始扰动计算的火箭炮动态特性数据。经与原单发发射时对比,有效提高发射火力密度,并且也有利于提高火箭射击密集度。     

车载机枪托架行进间发射动力学分析与优化

托架是车载机枪上的主要承力构件,其刚强度和动力学性能会对车载机枪射击产生较大影响。基于路面不平度理论和发射动力学理论,建立了某12.7 mm车载机枪的行进间发射动力学模型。对行进间射击时的车载机枪托架,在极限射角及平射状态分别进行10发连射过程的仿真分析。以减轻托架结构质量和降低托架支撑板行进间发射时的交错变形为目标,结合拓扑优化分析与参数化建模方法,对托架进行结构优化设计,并对优化前后的托架力学性能进行对比。分析表明：平射时托架工况最为恶劣,托架满足强度要求;托架支撑板交错变形会引起枪口产生0.011 3 mm的偏移,通过对托架结构优化设计,结构质量减小31.82%,提高托架支撑板刚度匹配性,支撑板的交错变形量减小85%。对车载机枪及遥控武器站的设计具有指导意义,为其他机载武器及遥控武器站设计提供参考依据。     

基于联合仿真的某型顶置武器站稳定精度研究

稳定精度是炮控系统最重要的性能指标,利用联合仿真技术对某型顶置武器站炮控系统的稳定精度进行研究。基于多体动力学仿真软件Recur Dyn建立了顶置武器站发射动力学模型、履带式底盘模型、不同等级路面模型以及PID控制系统模型,并分别对其进行了初步验证。在此基础上,对不同等级路面的武器站炮控系统的稳定精度进行仿真计算,仿真结果表明:该型顶置武器站的稳定精度随路面等级的提高而恶化。     

灰色预测智能PID控制在火箭炮伺服系统中的仿真

新型火箭炮武器系统具有大惯量、变负载的非线性时变特性,传统PID控制难以满足火箭炮快速高精度调炮的要求。在传统PID控制的基础上,结合智能控制理论,在火箭炮伺服系统中采用一种智能PID控制,并利用灰色预测控制的超前控制能力改善系统的时滞特性,通过MATLAB仿真实验表明,该控制方法在系统快速性、稳定性方面得到了改善,并减小了系统超调。     

导弹发射车悬架半主动控制与仿真

为了降低导弹行进间发射时车体的强烈振动,提出了利用磁流变阻尼器进行半主动控制的方法。首先,对采用垂直发射方式的导弹发射车悬架系统进行了简化,建立了四自由度振动模型,推导出悬架系统的状态方程。然后分别考虑发射车在恶劣路况下的行驶以及行进间发射2种工况,利用磁流变阻尼器提供控制力进行了线性最优二次型振动控制。最后编写了控制程序并进行了仿真计算。结果表明,实施半主动控制后,2种工况下车身的振动得到了较好的抑制。     

基于灰色滑模控制的火箭炮伺服系统仿真

新型火箭炮伺服系统的控制过程具有明显的非线性和时变特性,传统的PID控制是基于精确数学模型的控制方法,难以获得满意的控制效果。为了提高控制精度,在伺服系统中采用滑模控制与灰色预测相结合的控制方法,以减少参数变化和外部干扰对伺服系统的影响。通过MATLAB仿真表明,该控制方法削弱了滑模控制抖动对伺服系统的影响,提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

虚拟导弹发射车动力学仿真模型研究

分别建立了全尺寸的全刚体和刚柔混合的导弹发射车虚拟样机,对导弹发射车进行了随机路面行驶以及过沟、越障的动力学仿真计算。仿真结果表明,该虚拟样机建模方法正确,能为导弹发射车的动力学特性研究提供参考。     

轮式突击炮行进间射击炮口振动分析及稳定控制

为了研究不同因素对炮口振动的影响规律,建立了轮式突击炮行进间射击多体动力学模型,并与试验结果对比验证了合理性。路面谱采用谐波叠加法建模,在不同路面条件和火线高情况下进行了仿真计算,获得了两种因素对行进间射击炮口振动的影响规律。构建了垂向稳定器模型,进行了联合仿真,对比了有、无稳定器两种情况下的炮口振动。结果表明:炮口振动幅值随路面粗糙度增大而增大;火线高对炮口振动的影响是非线性的;垂向稳定器能有效控制炮口振动,相较于无稳定器情况,开炮前炮口最大高低角和高低角速度幅值分别降低了94.1%和97.4%,开炮后炮口最大高低角振动幅值降低了16.2%。该研究对轮式突击炮的总体设计起到了一定理论支撑,具有重要工程应用价值。     

M270A1——多管火箭炮新宠

1983年M270多管火箭炮系统正式在美陆军炮兵部队服役。该系统一次能同时发射12枚M26火箭弹或2枚布洛克-1型陆军战术导弹系统(1990年具有该能力)。M270多管火箭炮系统装备部队后,迅速成为师和师以上部队指挥官手中重要的远距离(7-165千米)、全天候、间瞄火力打击武器。然而经过1991年的海湾战争,美军对M270多管火箭炮系统的和发射精确制导弹药的能力     

隐身飞机投弹对防空武器前置角误差的影响

针对关于隐身飞机投弹对防空系统的武器发射影响分析不足的问题,提出了防空武器发射前置角误差模型。设定隐身飞机平飞正常航迹与投弹航迹,根据飞机的二维姿态实时提取RCS(radar cross section)序列,结合雷达测量误差模型对2种航迹下的目标参数测量误差进行了比较研究,对测量误差影响防空武器系统预测武器发射前置角的机理展开分析,建立了判断前置角误差影响的判决准则。仿真表明:在隐身飞机投弹期间,雷达对飞机的参数测量误差较小,进而使防空武器发射前置角预测更加准确,为后续武器精确拦截目标打下基础。     

火炮发射药装药自动识别方法

发射装药号是影响火炮身管寿命的重要因素,为自动识别火炮发射药的装药号,避免人工记录失误和完善火炮射弹履历,分析了装药号自动识别原理,运用火炮动力学分析理论和ADAMS虚拟样机技术,建立火炮发射动力学虚拟样机.通过仿真试验获取样本数据,应用BP神经网络进行学习和训练,从而建立装药号和测试数据之间的非线性映射关系,实现对火炮发射装药号的精确预测.     

通用防空指挥所的建模与仿真

针各种防空C3I系统中防空指挥所存在很大差异,难以建立统一通用的防空指挥所模型和仿真系统,给出了一种通用防空指挥所的建模方案,并在实际工程中建立了一套完善的通用防空指挥所仿真系统.基于各类防空指挥所的共同特点,构建了包括定时模块、模拟空情生成控件、空情处理控件、指挥控制控件、辅助决策控件、记录与复演控件、通信控制控件以及文电处理控件等一体化的防空指挥所仿真系统.仿真结果表明,所构建的通用防空指挥所仿真系统具有良好的模拟实际作战指挥环境的能力.     

某型多管火箭炮射击间隔优化研究

为提高某型多管火箭炮火力密度,对其射击间隔进行优化研究。首先,建立某型多管火箭炮刚柔耦合模型,获得定向器管口动态响应,计算火箭弹起始扰动;然后,求解火箭炮外弹道方程,采用数理统计方法得到多管火箭炮密集度估计值;其次,基于Lanczos法对多管火箭炮进行模态分析,结合火箭炮管口动态响应确定新的射击间隔;最后,将新射击间隔输入动力学模型计算,结果表明在不影响射击密集度的基础上,新的射击间隔缩短发射时间21.4%,有效地提高了多管火箭炮火力密度。     

新型远程火箭炮战斗损伤的仿真

为满足新型远程火箭炮战时技术保障仿真研究和战损规律研究需要,分析了该型火箭炮可能受到的威胁,建立了弹药破片场模型和该型火箭炮的几何描述模型,对该型火箭炮的战斗损伤进行了仿真,通过仿真可以得出某该型火箭炮的具体损伤程度及损伤概率.