平衡炮内弹道不平衡冲量技术研究

基于某型平衡炮的弹道试验,研究了不平衡冲量对无后坐力身管武器系统的影响。建立了实体模型并装配平衡体和弹丸,利用有限元分析了阻力曲线并代入编写好的内弹道程序,计算出弹丸与平衡体的运动曲线,将其作为位移荷载导入有限元中,进行了内弹道的有限元分析,进而分析了内弹道过程中的不平衡冲量。根据结果对弹丸、平衡块行程和平衡体质量进行调整,得出不平衡量基本趋于零的结构参数,为无后坐力身管武器的相关设计提供了一定的参考。     

高旋弹丸弹道飞行试验的滚转角估测方法研究

为解决炮射高旋弹丸在弹道飞行试验中滚转角测量的参考比较问题,提出了一种基于太阳方位的弹丸滚转角估测方法。在给出了基于太阳方位的弹丸滚转角估测原理后,建立了一种视场中心角可变的太阳光可视模型,并给出了依据实际靶场射向及试验时间的光测应用方法与设计步骤,包括光测参数设计、光测时间窗口获取、滚转角估测计算及其估测误差分析。全弹道飞行试验验证了文中描述的利用太阳方位角的弹丸滚转角测量方法可行性。     

弹丸弹托结构参数对挤进阻力的影响研究

为了研究某滑膛武器弹丸弹托的不同结构参数及摩擦系数对挤进阻力的影响,分别以弹丸弹托的不同结构参数及摩擦系数作为单一变量,利用Ansys-workbench有限元软件分别对其挤进过程进行数值模拟仿真,得到挤进阻力的变化,进而分析该结构参数对挤进阻力的影响,从而为该滑膛武器弹丸结构设计提供了重要依据,也为同类武器的弹托设计提供了一定的参考价值。     

模拟刚性动能弹丸侵彻混凝土的FE-SPH方法

应用动力有限元与SPH相结合的方法对刚性动性弹丸高速侵彻混凝土靶进行了数值模拟分析,使用HJC本构建模型描述混凝土。计算结果与在57气体炮上所获得的实验数据基本吻合,并能再现侵彻过程中弹的运动及混凝土的飞散、应力波的传播等物理现象。计算结果说明这种新的算法及HJC本构模型用来描述混凝土的侵彻问题是可行和有效的。     

电磁轨道炮对机场跑道打击的作战能力分析

随着电磁轨道炮武器装备的快速发展,针对其完成机场跑道毁伤封锁这一重要任务所需的作战能力进行了分析研究。首先,建立了子母弹命中精度圆概率误差(circular error probable, CEP)、跑道瞄准点选择、子母弹落点模拟、跑道封锁概率计算等数学模型,并采用Monte-Carlo法对子母弹的落点分布进行仿真模拟;然后,基于飞机最小起降窗口进行搜索计算,仿真分析了电磁轨道炮射击初速、距离对射击误差的影响以及子母弹命中精度CEP、发射弹丸数量及子母弹抛撒半径等相关战技指标对跑道封锁概率的影响。研究结果对电磁轨道炮弹药总体方案设计及武器系统效能优化具有重要的指导意义。     

基于PCT的弹丸膛内运动回波信号瞬时频率估计

微波干涉仪可间接无损测出弹丸在膛内的行程-时间曲线,为内弹道学的膛内运动规律研究提供一种必不可少的技术手段。瞬时频率的估计精度决定了各参数的测量精度,由于弹丸膛内运动的回波信号是非线性调频信号,可采用多项式相位信号模型对其数学描述。为了得到较高的时频聚集性和瞬时频率估计精度,采用多项式调频小波变换(PCT)对模拟、真实的弹丸回波信号进行分析并与时频聚集性较好的WVD方法进行对比。实验结果表明:相对于WVD方法,PCT方法在模拟回波信号的抗高斯白噪声方面更有效,在分析真实回波信号中炮口杂乱信号的问题上,具有更强的提取有用信号的能力。总的来说,基于PCT的瞬时频率估计方法是一种有效分析弹丸膛内运动回波信号的方法。     

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。     

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。     

某底排火箭复合增程弹解体弹丸飞行阻力特性分析

某底排火箭复合增程弹为分体式结构,战斗部与发动机壳体通过螺纹联接,一次试验中弹丸在火炮约束期和半约束期内发生解体现象,弹体在与发动机壳体螺纹连接的根部发生断裂,通过对参试弹丸的相关参数和弹道跟踪雷达测得速度-时间曲线研究,以1943年空气阻力定律和炮兵用标准气象条件为研究方法,对解体前、后级弹丸的弹道参数和飞行阻力特性进行分析计算,还原了解体弹丸的实际弹道参数和飞行阻力特性,通过对分析结果与试验结果进行对比,分析结果与试验测得结果吻合较好,文中提到的研究方法可为弹丸弹道解体或零部件脱落的故障归零提供理论依据,在工程实际应用中有一定的参考价值。     

轨道-线圈复合型电磁炮交叉作用研究

研究了轨道-线圈复合型电磁炮的驱动力、轨道-线圈交叉作用及其对系统性能的影响,提出了改进型的四轨复合炮.理论分析与数值计算表明:在普通的双轨复合炮中,交叉作用会使弹丸与炮管间存在较大的横向压力,导致弹丸运动不稳定及产生摩擦阻力,而四轨复合炮基本消除了交叉作用的不利影响,系统性能显著优于双轨复合炮.     

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。     

基于Contourlet变换的火炮内膛疵病分割方法

对火炮内膛图像进行有效的疵病分割是内膛疵病识别的重要步骤。针对火炮身管导气孑L疵病的分割进行研究,提出基于Contourlet变换的火炮内膛疵病分割方法。通过对内膛图像Contourlet变换高低频系数的调整,在排除导气孔自身结构的影响下,提取出疵病的边缘,并结合形态学处理,实现导气孔疵病的分割。实验结果表明,该方法内膛疵病分割准确,抗噪能力强,适用于火炮内膛疵病分割。     

频率匹配准则的某型机枪自动机结构参数优化

首先分析了影响某型重机枪射击精度的影响因素,并以武器频率匹配准则为依据,以建立的机枪动力学虚拟样机模型为平台,通过灵敏度分析,找出导气孔横截面积、活塞的有效横截面积、枪机框质量、枪机质量和枪机框缓冲簧刚度等参数是影响武器射击频率的主要因素;利用序列二次规划优化方法对自动机结构参数进行优化,优化仿真结果表明,武器的射向一致性得到明显提高,这对于武器结构方案优化设计,提高武器射击精度是至关重要的。     

大口径机枪弹性枪架稳定性分析的冲量法

大口径机枪在弹性枪架上射击稳定性的问题,是影响连发射击精度的一个重要问题,按传统方法以最大后座力或自动机后座到位的瞬间作用校核稳定性,其结果与实际射击现象不符。本文在分析大量实验现象后,提出稳定性分析计算中的冲量法,并以12.7mm 大口径机枪为例进行检验,结果与实验现象相符.     

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.     

坦克炮控系统非线性特性及自适应补偿控制

影响坦克炮控系统低速性能主要有两个方面的因素,摩擦非线性和齿隙非线性。建立了坦克炮控系统数学模型,介绍了坦克炮控系统中摩擦、齿隙两类重要非线性模型,分析了摩擦、齿隙对炮控系统性能的影响,以及摩擦非线性环节导致系统低速时的爬行现象、速度过零时的平顶现象;齿隙非线性环节造成系统输出误差外,系统会因极限环振荡或冲击而降低性能,甚至不稳定,总结了炮控系统中针对摩擦、齿隙等非线性环节的自适应补偿控制的研究成果。     

应用全站仪综合测量火炮偏离角及俯仰半径

提出一种应用全站仪进行火炮偏离角和俯仰半径的综合测量方法。应用最小二乘原理拟合出火炮俯仰半径,然后解算出火炮偏离角,并用Monte Carlo方法分析了测量结果的精度。结果表明:全站仪高低角和火炮仰角的测量精度均对火炮偏离角和俯仰半径的测量结果无明显影响;全站仪测距精度对火炮俯仰半径测量结果的影响较大;全站仪水平角测量精度对火炮偏离角测量结果的影响明显。该方法在现场操作时需要重点关注全站仪水平观测角和测距的检测精度。     

舰炮武器系统维修性试验方法研究

根据现代海战的要求,对舰炮武器系统维修性试验的必要性和重要性作出分析阐述;依据舰炮武器系统的组成特点,科学地制定了维修性试验的基本程序和试验项目;给出舰炮武器系统维修性试验具体试验方案.     

身管柔性化对火炮动力后坐试验的影响研究

为研究火炮动力后坐试验过程中身管变形对火炮后坐复进运动的影响,以某自行火炮火力部分作为研究对象,基于多体动力学和有限元方法,构建了考虑身管柔性化的火力部分刚柔耦合动力学模型。该模型中,炮膛合力以样条函数的形式直接作用在炮口前端。通过仿真,对比火炮后坐部分最大后坐速度、最大后坐位移以及最大后坐速度时的后坐位移和时间的仿真值与实弹射击过程中的试验值,结果表明,采用冲击的方式进行火炮后坐模拟试验时,身管柔性特征对火炮后坐复进特性影响较小,也证明冲击式火炮后坐试验装置的研制可行性。     

轮胎对车载火炮射击稳定性影响研究

分析了某车载122 mm火炮的整体拓扑结构,通过考虑轮胎与地面的接触情况,利用ADAMS软件建立了某122mm车载榴弹炮的虚拟样机模型,用Fortran语言编写了炮膛合力和反后坐装置力程序,分别对火炮射击时车轮与地面接触和不接触两种情况进行仿真。基于车载炮炮、车相结合的特点,选取后坐位移、炮口纵向加速度、车架质心位移幅值、上架质心位移幅值为测量量,对比并分析了两种情况对火炮射击稳定性的影响。仿真结果表明,车轮着地射击时,炮口振动较小,射击结束后车体更快恢复稳定。该研究可为相关车载武器提供一定参考。