内能源转管武器喷管气流数值计算

提出了一种内能源转管武器实现高射频低后坐的新型驱动技术--喷管气流反推驱动技术.建立了喷管气流反推驱动模拟实验装置的喷管数值计算模型,考虑导气管火药气体对身管流出流进,数值计算取得的结果与实验基本一致.     

转管机枪喷管气流反推驱动技术研究

对三管转管机枪新型驱动技术-拉瓦尔喷管气流反推驱动技术进行了研究.喷管气流反推驱动装置同时还具有制退减后坐功能.建立了该驱动装置的数值计算模型,对某转管机枪各性能参数进行了计算.计算结果和原型样机的试验数据表明,喷管气流反推驱动是-种切实可行的新原理、新方法,可以起到明显的增射频和减后坐力作用.     

身管武器时延式喷管减后坐动力学建模仿真

为了大幅度降低身管武器发射时的后坐力并使弹丸的初速基本保持不变,提出并设计了新型时延式喷管气流反推减后坐装置。通过适当延迟打开身管导气孔的时间,使膛内压力延时下降,从而使弹丸的初速近似保持不变;推导了新的变质量内弹道方程和变质量后效期气体运动方程,该组方程考虑了膛内火药气体与导气装置以及喷管气流反推装置的质量和能量输送;建立了时延式喷管气流反推减后坐装置数学模型并进行了仿真分析,得出了时延式喷管气流反推减后坐装置的某些结构参数对武器减后坐性能的影响规律。仿真结果表明：时延式喷管气流反推减后坐装置能够提供足够大的反后坐冲量,在有效降低身管武器发射后坐力的同时对初速的影响较小。     

内能源转管武器曲柄连杆机构优化设计

曲柄连杆机构是内能源转管武器的重要驱动机构。为了提高内能源转管自动机运动的平稳性,运用动力学分析理论,以曲柄连杆机构参数为优化变量建立了优化设计数学模型。经过优化计算求得的曲柄连杆机构参数,可以使内能源转管武器较快达到稳定射速且射速波动和后坐阻力也有较大改善。该方法对研究曲柄连杆机构的结构参数设计具有较普遍的适用性。     

基于遗传模拟退火算法的转管武器自动机优化设计

针对内能源转管武器自动机影响因素多、约束关系复杂、目标函数值必须是全局性最优值的特点,结合遗传退火模拟算法,建立了以后坐力、系统阻力矩和射速波动最小为目标函数,凸轮曲线槽参数、导气装置、机心结构等主要自动机参数为优化变量的内能源转管武器自动机多目标多参数优化模型.经过优化计算使内能源转管武器的系统阻力矩、射击波动和后坐力都有了较大的改善,为转管武器自动机系统优化设计提供了新思路.     

喷管气推式转管驱动装置模拟试验研究

介绍喷管气推式转管驱动装置及其模拟试验研究，采用Lab VIEW图形化语言给出了实际实验结果和处理结果。实验结果表明了拉瓦尔管转管驱动方式不仅原理可行，而且技术上也是切实可行和有效的，这对转管武器的设计具有指导意义。     

12.7 mm 转管机枪枪口助旋制退器流场数值仿真分析

转管机枪枪口助旋制退装置,是有效提高转管机枪射速(或减小驱动电机功率)和降低武器后坐力的技术途径。提出了一种新型助旋制退器,建立了助旋制退器的三维模型,对结构进行了分析。建立了助旋制退器流场计算模型与控制方程组,使用Matlab软件对内弹道以及后效期进行计算,利用icem-cfd软件进行网格的划分,用Fluent软件完成流场的仿真,并对助旋力矩进行了计算。结果表明,该枪口助旋制退装置可以为武器提供旋转力矩和制退力。     

转管机枪枪膛合力在虚拟样机中的施加方法研究

根据转管武器的工作原理和运动特点,在建立转管机枪虚拟样机模型的过程中,综合运用ADAMS中的函数以及传感器功能,实现了转管机枪不同射击条件下枪膛合力的准确施加。该方法具有通用性,对外能源转管武器与内能源转管武器都适用。仿真结果表明,该方法的应用使转管武器更符合实际运动情况。     

内能源转管武器导气装置结构参数优化设计

导气装置结构参数是影响内能源转管武器射速波动的重要因素。为了提高内能源转管自动机运动的平稳性,运用气体动力学和正交优化设计理论,以导气装置结构参数和曲柄连杆机构为优化变量,建立了导气装置优化设计数学模型。经过优化计算可以使内能源转管武器较快达到稳定射速,射速波动和后坐阻力也有较大改善。该方法对研究导气装置的结构参数设计具有较普遍的适用性。     

基于isight的某转管武器弹簧缓冲器优化设计

针对转管武器试验过程中出现的后坐阻力和后坐位移过大的问题,以某型转管自动机为研究对象,提出了一种基于isight的缓冲器优化设计方法.基于动力学分析软件ADAMS建立转管武器虚拟样机模型并对其计算结果进行分析.然后基于isight多学科优化技术,以最大后坐阻力作为目标函数,在后坐位移不超过19 mm的约束条件下采用最优拉丁超立方设计方法对缓冲簧设计参数进行灵敏度分析.利用isight集成ADAMS运行程序,采用多目标遗传算法NSGA-II对缓冲簧设计参数进行并行优化设计.实验结果表明:优化后的设计参数与最初方案相比其后坐阻力显著减小,同时该设计方法为转管武器缓冲器优化设计提供了参考依据.     

转管炮弹簧-金属橡胶缓冲器后坐特性研究

转管武器由于射速高、后坐特性复杂,所以减小后坐阻力、提高射击精度成为提高转管武器系统性能的重要研究课题。设计了一种采用新型材料金属橡胶作为主要阻尼材料,具有高效缓冲性能的环形弹簧作为主要弹性元件的转管炮缓冲器,建立了转管炮后坐运动微分方程,利用MATLAB对缓冲器金属橡胶在不同形状因子情况下对后坐的影响进行仿真分析,得到金属橡胶形状因子与其刚度系数成反比。仿真结果表明:加载金属橡胶的缓冲器能更好地减小转管炮后坐阻力,金属橡胶对于提高转管炮射击精度和稳定性具有一定意义。     

转管武器系统的综合评价指标体系研究

通过对以转管武器为火力系统的防空武器系统的作战任务、结构、功能及作战过程的分析，结合转管武器的特点，为转管武器系统防空效能评定建立了一个综合的评价指标体系，给出了综合能力及评价指标体系递阶层次分析结构图。该体系在体现评价防空武器系统所涉及的主要因素的同时，充分兼顾了转管武器的特征，可为转管武器系统的单项能力评估或总体效能分析提供有参考价值的综合性研究平台。     

关于提高轮式转管炮武器射击密集度措施的探讨

转管炮的结构设计和射击时的运动平稳性都会影响其射击密集度,采用内能源驱动时前几发炮弹射速较低,整个射击循环过程射速波动较大.针对轮式转管炮的结构特点,可通过优化结构,采用延时供弹方式提高轮式转管炮前几发炮弹的射速;用内外能源混合驱动方式减小整个射击过程中射速波动,提高武器射击密集度.在射击密集度试验中,测试不同试验状态下轮式转管炮的立靶密集度和射速变化情况.试验结果表明,内外能源混合并延时供弹的驱动方式能有效提高轮式转管炮的射击密集度.     

某转管机枪导气装置的动力学分析

确定气室压力变化规律的方法中,有一类是在实验和理论计算的基础上,给出经验公式,称为经验法;另一类是应用气体动力学和热力学理论,建立气室压力变化规律的理论公式,称为理论计算法。分别运用2种方法,通过对某内能源三管转管机枪的导气装置进行动力学分析,确定武器在使用过程中导气室内的压力变化规律并分析影响其压力变化的主要结构因素,为内能源转管机枪的参数设计提供理论依据。     

末端反导小口径转管炮技术发展

末端反导小口径转管炮具有发射率高、可靠性好、作战能力强等特点,是反导作战体系的重要环节。总结了“密集阵”、“卡什坦”、“守门员”、6管30 mm舰炮、7管30 mm舰炮和11管30 mm舰炮等国内外小口径转管炮装备的发展历程和技术特点,针对性地分析了末端反导作战面临的高超声速、变轨机动以及弹群协同饱和攻击等挑战,系统总结了未来末端小口径转管炮“打得更快”、“打得更准”、“毁伤威力更强”、“持续作战能力更强”的发展需求,从小口径转管炮极速发射技术、供弹-补弹-弹库一体化技术、末端多武器综合防御技术和“末端小口径转管炮+智能”技术等四个方面,提出了末端反导小口径转管炮的技术发展趋势。     

高射频内能源转管炮动态响应优化

为改善内能源转管炮动态响应性能,以某高射频小口径舰炮为对象,对其动态响应进行优化设计.建立转管炮虚拟样机模型,对身管进行柔性化处理,对全炮进行动力学仿真,计算得到转管炮动力响应特性曲线,基于Isight软件平台,对仿真模型进行了多目标优化,对基于优化后的火炮的动态响应结果进行了射击密集度仿真.研究结果表明:优化后炮口最大纵向振动位移减小1.43%,最大后坐阻力减小7.23%,后坐最大位移减小5.63%,射击密集度得到了改善.该研究为提高内能源转管炮射击精度和自动机的结构优化提供了参考.     

淹没和非淹没下前混合磨料射流切割混凝土

本文介绍了前混合磨料射流淹没和非淹没状态下切割实验系统,研究了两种状态下前混合磨料射流影响切割诸因素对混凝土试件切割深度的影响.结果表明,靶距对切割深度有显著影响,即随着靶距增大,在淹没状态下切割深度下降比非淹没状态更大,而压力、磨料浓度和横移速度对切割深度影响在两种状态下基本一致.