PELE正侵穿金属薄靶轴向剩余速度近似计算与分析

运用冲击波理论,对横向效应增强型弹丸(Penetration with Enhanced Lateral Efficiency,PELE)侵穿金属靶板的机理进行了分析,将PELE侵彻过程中能量损失分为外壳和内芯撞击靶板区域环形塞块获得的能量,冲击波影响范围内外壳和内芯增加的内能,外壳前端外沿和内沿对靶板冲塞剪切耗能等,给出了确定这些能量的计算方法;并依据能量守恒原理,给出了PELE正撞金属薄靶板靶后剩余速度的近似计算公式。公式计算结果与多种条件下实验结果均吻合较好。分析计算所得各能量损失结果表明,弹体内芯材料的变化对弹体侵彻能力的影响较小;侵彻中靶板塞块获得的能量在弹体侵彻动能损失中比重最大;外壳前端内沿对靶板的剪切能耗对弹体动能损失的影响可以忽略。     

超声速气流中液体横向射流组合喷注特性实验

以液态燃料为动力的超燃冲压发动机中,液体横向射流在超声速气流中的喷注、混合和雾化特性直接影响了超燃冲压发动机燃烧室的工作效率。提出一种基于高速摄影的图像处理方法,此方法能消除图像处理过程中的人为因素干扰,得到唯一、定量的射流振荡的边界信息;提出一种基于粒子图像测速法的射流展向扩展边界获取方法,能得到射流破碎后形成液滴所能达到的最远距离;基于以上两种图像处理方法和对比实验研究了单孔喷注、展向组合和沿流向组合的喷注方式对射流穿透深度、展向扩展和激波角的影响,结果表明:相比单孔喷注方式,展向组合和沿流向组合的喷注方式均能增大射流的穿透深度,且能增大射流的展向扩展角和展向扩展范围;随着沿流向布置的喷孔间距的增大,射流的穿透深度增大。     

大气对流层气体组分随高度变化的理论预期

利用大气对流层温度随高度变化的规律,采用局部平衡的多分子混合模型,从理论上论证了对流层气体组分随高度变化的规律,发现大气各主要成分体积分数、分子平均摩尔质量均随高度线性变化,并拟合数值计算结果得到了相关参数。氧气的相对体积分数随高度明显下降,而氮气的相对体积分数却明显上升;但是相比于温度随高度的变化,大气分子平均摩尔质量的改变可以忽略。该理论比以往其他模型预测大气压强随高度变化规律具有更自然、更接近实际的优势。     

异形表面遮弹层抗侵彻性能的有限元模拟分析

简要综述了异形表面技术和遮弹层技术抵抗钻地弹的一些特点,提出了一种新型的异形表面遮弹层的设计构想,并采用ANSYS软件对高速弹对该新型遮弹层侵彻过程进行了数值模拟分析。结果显示,异形表面遮弹层能比传统的遮弹层更有效地改变钻地弹的攻击角度和降低其竖向钻地速度,尤其能使高速弹的钻地速度发生显著的衰减,这对防护工程的实际工作有一定的参考意义。     

排烟口设计对排烟效果影响的研究

排烟口是火灾发生时烟气排出的出口,排烟口高度和位置对排烟效果具有重要影响。运用FDS数值模拟方法,以实验台为依据建立数值模型,针对排烟口高度和排烟口位置的改变对排烟效果的影响进行分析,结果表明:随着排烟口高度的升高,各种排烟风速下的排烟效果都得到了改善。在排烟口风速较高的情况下,排烟口的高度变化对烟气溢出厚度的影响更大,采用大风速的控烟效果要优于小风速。侧排方式的排烟效果低于顶排方式,远壁排烟方式要优于近壁排烟方式。     

球形破片侵彻明胶运动模型及破片参数敏感性分析

为揭示球形破片对人体组织致伤机理,以明胶作为人体组织的替代物,基于动态空腔膨胀理论,考虑球形破片未完全侵入阶段的速度衰减,建立了球形破片侵彻明胶的分段运动理论模型,研究了球形破片侵彻明胶的运动规律。通过钢球和钨球侵彻明胶的实验验证了模型的正确性,求解了模型中的最优阻力系数。分析了理论计算过程中的误差来源,并推导得到了无量纲侵彻深度的表达式。利用Sobol′法进行了球形破片参数(直径、密度和速度)对侵彻深度影响的敏感性分析。结果表明：运动模型能够较好地模拟球形破片的运动规律;低密度的球形破片在未完全侵入阶段的速度衰减不能忽略;球形破片参数对侵彻深度影响的敏感性由高到低依次是速度、密度和直径。     

假目标掩护下飞机突防效果的探索性分析

针对假目标掩护下飞行器突防概率问题,在分析交战双方作战过程基础上,建立假目标掩护下飞行器突防效果模型,然后运用探索性分析方法和工具,结合一个作战示例,对影响突防效果人的训练因子、不同的打击波次、假目标数量等因素进行分析.结果表明:当假目标1～4倍真目标进行掩护时,其突防增益明显,其平均增益可达到10％～35％.     

基于转盘爬虫法的雷达地形遮蔽盲区快速计算

为解决飞机在低空突防过程中的雷达地形遮蔽盲区快速计算问题,提出了一种基于转盘爬虫对象的快速算法。首先介绍了雷达盲区产生的因素,分析了地形遮蔽和地球曲率盲区的计算模型,然后定义了转盘及爬虫对象,并设计了基于转盘爬虫对象的地形遮蔽盲区计算方法和流程。在此基础上,将雷达地形遮蔽盲区计算结果进行三维建模及可视化,通过典型算例对算法进行对比测试和实验,得到不同高度的雷达地形遮蔽盲区分布图及三维可视化模型,证明了算法的快速性和可行性。     

2D雷达目标跟踪中的高度估计

在2D雷达对中高空目标跟踪中,由于缺少高度信息,航迹精度会受到影响。本文根据已知的大地高信息,建立了两种高度估计模型,并在椭球模型下提出了一种迭代求解非线性方程的方法。在仿真中比较了两种高度估计模型的估计精度,分析了初始大地高的计算精度对高度估计的影响。而且由仿真结果可见,进行高度估计可以大幅度提高航迹精度。     

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。