高速两栖车辆水上航行阻力特性数值分析

采用数值计算方法研究了高速两栖车辆水上航行的阻力特性,得到了其粘性绕流场分布.数值计算结果和实验取得了较好的一致.结果表明,所采用车型适用于高航速状态,随着Fr数的增加,车体从排水型逐渐过渡到滑水型,阻力呈现先增大后减小的趋势.在Fr=1.65时,出现阻力峰值.在高速段,随着航行速度的增加,车体阻力降低,速度逐渐减小.     

水陆两栖车矢量喷口装置设计与仿真

为提高水陆两栖车水上航行时的操纵性与稳定性,提出一种新型矢量喷口装置.喷口装置有俯仰与旋转两个运动自由度,可以控制喷水推进器喷射水流的方向,生成方向可控的三维矢量推力.根据水陆两栖车喷水推进理论,完成满足某型轮式两栖车航行动力需求与平台约束的喷水泵基本参数设计.依据计算的水泵出口直径完成与喷水泵一体化的矢量喷口结构与控...     

矢量喷水推进两栖车航行姿态的数值及试验分析

为提高高速水陆两栖车的航行稳定性,降低两栖车遭遇波浪时的纵倾幅度,区别于多推进器构型策略,设计具备航向保持和姿态调整功能的单矢量喷水推进器系统应用于模型两栖车。基于多参考系的动参考系方法处理旋转流域,采用SST k-ω模型计算矢量喷水推进器的输出推力。结合CFD计算的推力结果,联合Vortex仿真计算装配有矢量喷水推进器的两栖车的航行特性。通过开展拖拽水池两栖车强制自航减摇试验和自由自航航向保持试验,验证矢量喷水推进器的功能。仿真和试验结果表明：矢量喷水推进器在一定程度上抑制两栖车在航行时遭遇纵波时的纵摇幅度,两次减摇试验车体纵倾角标准差分别降低38%、23%;同时矢量喷水推进器可使两栖车在水上航行时保持航向稳定,航向保持试验中车体横向位移小于0.6 m。     

两栖轮式车辆用螺旋桨设计参数的确定方法

两栖轮式车辆基于陆地行驶需要所具有的特定外形和行驶装置,与船舶构型差别显著,使其螺旋桨参数的确定与普通船用螺旋桨有很大的不同,结合两栖轮式车辆的结构和使用特点,根据两栖轮式车辆设计点的航速,分析了螺旋桨的推力、转速、直径、螺距比、叶数等几个重要参数的确定方法,可为相关的螺旋桨设计提供数据支撑和参考依据。     

两栖装甲车辆

两栖装甲车辆是指在水中具有浮渡能力的一类装甲车辆，与其他装甲车辆的最大区别就在于它具有两栖性能。两栖装甲车辆的种类繁多，根据陆地上行进装置的不同，可分为轮式和履带式两种；根据水上推进装置的不同，分为螺旋桨、喷水推进器、履带或轮胎划水三类；根据作战任务的不同可分为两栖装甲战斗车辆和两栖装甲保障车辆两类，其中战斗车辆包括水陆坦克、两栖装甲突击车、两栖装甲步兵战车、两栖装甲输送车、两栖火炮发射车、两栖导弹发射车等；保障车辆包括两栖装甲指挥车、两栖装甲侦察车、两栖装甲工程车、两栖装甲抢修车、两栖装甲弹药车、两栖装甲救护车等。     

纵倾角对轻型轮式两栖车辆的阻力特性影响研究

提高两栖车辆航速的有效途径之一是减小整车阻力,为了研究纵倾角对阻力特性的影响,采用数值计算的方法研究了轻型轮式高速两栖车辆水上航行的阻力特性,数值计算结果和试验取得了较好的一致。研究结果表明：当车体纵倾角较小时,随着航速的增加,阻力逐渐增大;当车体纵倾角较大时,随着航速的增加,阻力先增大后趋于稳定;当航速较小时,纵倾角对阻力影响较小;当航速较大时,随着纵倾角的增大,阻力先减小后增大;随着航速的增加,车体纵倾角的适航范围变小,但对阻力的影响幅度变大。     

两栖装甲车辆兴波阻力的计算及流场分析

为了研究兴波阻力对两栖车辆航速的影响,建立了某型两栖车辆兴波阻力的数学模型,应用连续源分布法计算了兴波阻力;根据车体外部流场结构和求解要求,采用非结构化网格与网格自适应技术实施区域离散化,运用计算流体动力学(CFD)求解了车辆周围流域的压力场,并进行了流场分析。算例和流场分析结果表明:这种兴波阻力的计算方法可用于排水型两栖车辆的最高航速预报和减阻提速的研究。     

两栖车辆的有效干舷问题研究

干舷是衡量两栖车辆的水上浮性的一个重要指标,它对于两栖车辆的设计及使用有重要意义.本文研究了两栖车辆的有效干舷问题,提出了一种理论求解方法.根据流体力学的基本原理,利用连续性方程、贝努利方程、浮力与重力之间的关系,建立了车辆吃水量和航速的函数关系.由此得到了由于航速变化引起的干舷变化量,并结合由于兴波影响而产生的干舷变化,求得总的干舷变化量.通过对某型两栖车辆有效干舷的理论计算和模型试验结果的比较,验证了理论计算的有效性,为两栖车辆的设计和使用提供依据.     

电驱动差速转向轮式水陆两栖车辆可收放悬架机构运动学分析与参数优化

为了有效减小车辆在水中的形状阻力,需要将轮式两栖车的轮子提升到水线以上。针对该需求提出了一种水陆两栖车可收放悬架方案。对两栖车收放悬架进行运动学分析,得到了其运动规律;制定了悬架参数优化策略,以提高悬架在水中的收放高度,改善陆地的行驶特性;在多体动力学软件ADAMS/Insight中设计了参数优化实验,通过分析参数灵敏度确定优化变量,根据所选的优化变量,分别以行走机构收放高度、翻转角度、外倾角以及主销内倾角等参数为优化目标进行优化设计。研究结果表明,车辆行走机构收放过程和运动学特性的优化效果明显,在保障陆上性能的同时大幅减小了水上航行阻力。     

水陆车辆喷水推进器流场流速和含气量的实车测试技术

针对水陆车辆喷水推进器流场流速和含气量的实车测试难题,研究测试方法并研制传感器。分析问题的主要原因,根据流体力学理论,提出在喷水推进器喷口实施测试方案,并研制探针式流速和含气量传感器、压阻式流速传感器、电极板式含气量传感器。测试结果表明:该技术能解决由于车辆强烈的振动、喷水推进器周围空间狭小、测试时不能破坏喷水推进器的流场从而导致现有的流速测试传感器或仪器无法使用的难题,设计的水陆车辆喷水推进器流场流速和含气量的实车测试技术方案在某水陆车上实施,测试精度能达到满意的效果。     

基于遗传算法优化和模糊控制动态优化的自动变速器换挡规律设计

为提高轻型越野战术车辆的整车动力性,针对车辆的自动变速器换挡规律进行优化设计。依据MATLAB/Simulink的仿真环境,构建基于车速和油门开度双参数换挡规律的整车动力模型。以双参数换挡规律的换挡点为优化对象,采用遗传算法对换挡点进行优化。根据加速度参数能反映车辆纵向动态的特性,引入加速度,采用模糊控制算法对换挡规律进行动态优化设计,构建三参数的模糊控制器。通过仿真模型和实车试验来验证换挡规律优化前后对车辆动力性的影响。结果表明：优化后的控制策略可有效提升车辆的动力性能,能够更加合理分配在动力需求下的发动机和挡位的使用工况,完全满足轻型越野战术车辆复杂路况下对动力性的需求。     

军用地面无人机动平台技术发展综述

地面无人机动平台对发展高机动地面无人战斗系统具有重要的战略意义,是当前各国国防科技领域的研究热点。文中综述了军用地面无人机动平台的发展历程与最新进展,分别阐述和分析了其基本组成和发展特点,然后从环境感知、运动规划、跟踪控制等方面总结了军用地面无人机动平台发展中的关键技术,并对军用无人机动平台的研究方向和研究重点进行了展望。     

越野车辆平顺性评价方法研究

轮式车辆平顺性的评价体系主要有两类：一类为IS0 2631及其类似标准,一般用于评价普通车辆;另一类为基于6W平均吸收功率和2.5 g垂直方向加速度峰值两个限值的评价方法,一直为美军及北约用于评价军用车辆。美军多年实践证明,采用基于限值的平顺性评价方法是适当且有试验依据的。越野车辆的平顺性评价同军用车辆类似,采用基于限值的平顺性评价方法评价越野车辆是可行的。     

新型电传动车辆驱动控制系统设计

为满足战场对军用车辆的特殊要求,针对一吨级军用轮式车辆,提出了一种由发动机-发电机组、电功率变换器、蓄电池、交流驱动电机组成的4×4混合电驱动方案,对方案中主要部件进行了匹配计算。在此基础上开发了基于CAN总线网络的分布式车辆驱动控制系统。驱动控制系统实现了车辆转向时的电子差速功能,且可提供多种不同制式的保障电源和三种不同的驾驶模式。试验结果表明,研究成果不仅实现了军用车辆的强动力、多功能等要求,且具有良好的稳定性。     

坦克装甲车辆主动悬挂结构技术发展综述

阐述了坦克装甲车辆主动悬挂的需求和技术进展,详细介绍了电力-液压（简称电液）主动悬挂和机械-电力（简称机电）主动悬挂的结构及特点;结合电液主动悬挂和机电主动悬挂两种典型主动悬挂的试验验证情况,分析了现有坦克装甲车辆主动悬挂结构技术的瓶颈问题;归纳了坦克装甲车辆主动悬挂对结构性能的要求和关键技术,即高功率密度、高可靠性、低迟滞作动器技术;针对性地提出了新型主动悬挂结构研究思路：引入机电液复合作动器,规避了电液主动悬挂的时滞大和机电主动悬挂的惯性冲击问题,可实现悬挂的主动控制,为“十四五”坦克装甲车辆主动悬挂技术研究提供了方向性参考。     

高空电磁脉冲对武器装备的影响及其防护综述

为在日益复杂的电磁环境中保持战斗力,开展武器装备的高空电磁脉冲(high-altitude electromagnetic pulse,HEMP)防护研究.针对高空电磁脉冲辐射范围广、强度大、频带宽等特点对武器装备系统构成的威胁,对高空电磁脉冲及其武器装备电子信息系统损伤的特点进行分析,并给出高空电磁脉冲的各类防护建议及手段.该研究可提高我军武器装备在未来战场上的可靠性.     

基于H∞控制算法的ACAH 响应类型设计

为提高舰载直升机着舰任务的成功率和安全性,提出基于H∞控制算法的姿态指令姿态保持(attitude command attitude hold,ACAH)响应类型设计的方法.通过分析舰载直升机着舰时的任务科目基元及美军直升机飞行品质规范ADS-33E,选择舰载直升机在悬停进近过程中纵轴的操纵响应为ACAH响应类型,基于H∞混合灵敏度方法设计鲁棒H∞控制器,通过仿真分析验证鲁棒控制器的抗扰特性和ACAH控制效果,并进行飞行品质评定.结果表明:该设计具有较高的抗扰特性,直升机纵向操纵响应为ACAH响应类型,飞行品质达到等级一.     

盖斯林格联轴器与双质量飞轮扭转减振特性研究

针对军用车辆扭转减振的问题,简述盖斯林格联轴器和双质量飞轮两种扭转减振器的结构、功能和特点;分析它们对传动系统固有频率的影响;采用某轮式车辆传动系统参数,分别计算使用以上两种扭转减振器的传动系统的固有频率;利用ADAMS建模仿真,对比它们的减振效果.结果表明:在降低传动系统固有频率和减振效果方面,双质量飞轮比盖斯林格联轴器更优.     

自行火炮固有频率特性实验研究

为了研究自行火炮结构动态响应规律,以轮式和履带式火炮为研究对象进行了全炮模态测试,得到了全炮的固有频率及其相应模态.通过对轮式与履带式自行火炮系统振型分析,可以得到如下结论:对于轮式自行火炮和履带式自行火炮,在低频范围内从低到高其固有振型依次为全炮俯仰、平动和横滚;对于本文所选试验对象,履带式自行火炮全系统俯仰、平动和...     

军用动力外骨骼的发展现状及关键技术综述

为推动军用动力外骨骼实战应用,对国内外较为成熟的军用动力外骨骼项目进行分析综述。介绍人机耦 合、主动控制、机器驱动、能量供给以及新型材料等关键技术的具体功能和应用现状,结合军事需求对未来可能利 于外骨骼系统发展的新型技术加以展望,根据实战需要阐述军用动力外骨骼3 种战场运用方式,展望其未来发展方 向。结果表明,该分析可为我国军用动力外骨骼发展提供技术参考。