空抛式发烟弹弹道特点及终点控制模型研究

空抛式发烟弹是一种新型特种弹,其发烟罐的地面散布对烟幕的形成和效力有决定性的影响,影响发烟罐的地面散布的主要因素是发烟罐的空抛高度。文中通过对空抛式发烟弹弹道特点和空气阻力的分析,建立了基于控制空抛式发烟弹引信作用时间的终点控制模型,并运用模型进行了计算分析。该模型计算简便,精度比较高,准确性比较好。     

提高烟幕性能的技术研究

介绍在发烟弹技术设计中，为消除弹丸爆炸时的蘑菇状上升烟云，快速构成浓密的地域烟幕屏障，提出新的设计思想和技术途径．解决了近世纪以来的烟雾性能随环境温度变化而变化，瞬时成烟、烟幕持续时间长等技术问题：大幅度提高了烟幕遮蔽效果．烟雾气溶胶对可见光、近红外辐射波和激光均能起到屏蔽或干扰作用．     

真空环境中烟幕云团形成阶段的膨胀模型

真空条件下,常压下已有的烟幕云团的膨胀模型不再适用.本文分析了真空下烟幕形成机理,基于外界对烟幕云团没有扰动的特点,针对燃烧型和爆炸型烟幕在形成阶段的膨胀特性进行数学建模,得到了烟幕云团膨胀过程中体积及质量浓度与烟幕粒子运动速度、运动时间的关系模型,为进一步研究烟幕粒子在大气层外的运动规律提供了理论基础.     

单兵烟幕弹"蘑菇状"烟云的形成原因分析

某单兵烟幕弹形成的烟幕呈有不同程度的“蘑菇状”烟云,严重地削弱了有效遮蔽能力。通过分析烟幕弹作用原理、“蘑菇状”烟云形成原因,提出将扩爆装药由猛炸药改为黑火药,设计带传火孔的传火管,将发烟装药由密实的药饼改为小颗粒药剂组成的多孔状药饼,以及减小弹体壁厚、改变弹体材料的措施。经试验验证,上述措施实现了大面积成烟。     

多频谱发烟组件结构设计与遮蔽性能

为有效对抗多模导引头，通过原位反应和复合配药技术制备一种多频谱干扰剂，同时根据发烟弹的使用预期设计、制造多频谱干扰剂配套的发烟组件。通过烟箱实验分析多频谱干扰剂的红外透过率、毫米波衰减值、可见光透过率，基于朗伯比尔定律计算其在红外、可见光波段的质量消光系数。运用静爆法对发烟组件与多频谱干扰剂的匹配效果进行测试，得到发烟组件的发烟过程、有效烟幕宽度和持续时间。实验结果表明：多频谱干扰剂在1～3μm、3～5μm、8～14μm的红外透过率分别为1.98%、3.04%、8.11%,3 mm、8 mm波的衰减值分别可达-14.52dB和-11.76d B,0.4～0.8μm可见光透过率为6.96%;1～3μm、3～5μm、8～14μm、0.4～0.8μm的质量消光系数分别为1.28m²/g、1.14m²/g、0.82m²/g、0.87m²/g；烟幕持续时间大于60s，有效烟幕宽度大于60m；装填多频谱干扰剂的发烟组件具有良好的遮蔽能力，成烟迅速，形成的烟幕云团稳定，是干扰多模导引头的一种有效方法。     

不同真空度下抗红外烟幕沉降规律研究

依据粒子沉降特性的相关理论分析了不同真空度下烟幕的沉降规律，并采用测试烟幕质量浓度求解烟幕沉降速率的方法，开展了实验研究。结果表明，随着真空度的升高，烟幕的沉降速率增大；试验结果与理论分析结果相符合。     

对烟幕微粒的终端沉降速度研究

传统烟幕理论认为，在烟幕形成后，烟幕微粒受到重力的作用开始沉降，同时受到空气阻力和浮力的作用，最后使烟幕微粒达到终端沉降速度，这个速度方程可以通过Stokes圆球阻力理论求得，并被用来分析烟幕的性能。本文通过外场实验研究和理论分析认为，终端沉降速度公式并不适合分析烟幕性能。     

赤磷对改进型HC发烟剂烟幕性能影响的试验研究

以改进型HC发烟剂为基础配方，试验研究了发烟剂中赤磷的含量对所成烟幕的红外光谱透过率，初始浓度和沉降速度及烟幕粒谱分布的影响。试验结果表明，当烟剂中不含赤磷时，其烟幕在8－14μm波段的红外光谱平均透过率为22．4％，当发烟剂中赤磷含量为10％时，形成的烟幕在8－14μm波段的红外光谱平均透过率降至7．8％。     

底抛发烟弹的散布分析

底抛发烟弹在弹道上与普通榴弹相似，而结构上是由数个发烟罐组成的弹丸。在详细分析底抛发烟弹工作原理的基础上，分析引起该弹发烟罐散布的各种因素，建立计算其散布的模型，利用该模型计算了一个典型底抛发烟弹的散布。     

石墨粒度对红外、10.6μm激光的衰减性能影响

为选择性能优良的红外与激光烟幕遮蔽材料,在烟幕箱中测试研究了3000目、6000目和10000目石墨形成的烟幕对红外与10.6μm激光的衰减效果.结果表明:不同粒度石墨对红外与10.6μn激光均具有显著的衰减作用,当烟幕浓度为1.5g·m-3时,石墨对红外与10.6μm激光透过率均小于30%;随着粒度减小,石墨对红外与10.6μm激光的衰减能力逐渐增强,烟幕浓度达到3.5g·m-3时,对红外热像仪可实现完全遮蔽干扰.     

抗红外烟幕沉降规律研究

根据大量实验结果统计得出烟幕沉降速度为一随机矢量 ,服从正态分布 ,从理论上解释了烟幕浓度越高 ,其浓度随时间下降越快     

发烟罐烟雾质量浓度时空分布特性

发烟罐是对近地激光类武器系统实施无源干扰的有效手段,研究其烟雾质量浓度时空分布特性,是准确获取激光在烟雾环境下传输特性的基础。基于离散相扩散模型,采用计算流体力学软件Fluent对一种小型发烟罐的烟雾扩散过程进行仿真模拟。分析烟雾释放后不同阶段的质量浓度时空分布特性,以及风速、质量流率等参数对烟雾扩散速度、质量浓度分布的影响规律。结果表明：无风时,烟雾在喷涌阶段呈伞状,停止喷涌后烟雾在弥散阶段呈团状并存在一个质量浓度较大的烟环;在仿真设定条件下最佳风速在2~3 m/s附近;烟雾的空间质量浓度与质量流率呈线性关系;所得成果可为下一步研究近地激光类武器系统抗烟雾干扰性能提供技术参考。     

烟幕扩散的数值模拟

介绍了随机游走粒子-烟团模式的基本思想,对某野外试验的烟幕扩散进行了数值模拟,并将模拟计算结果与实际测量值进行对比.结果表明在等温中性的大气条件下,该模式对烟幕的扩散及浓度计算准确.     

真空中石墨微粉烟幕的红外消光性能研究

基于外层空间高真空的特点,为研究红外干扰材料在外层空间的适用性,实验研究了真空中石墨微粉烟幕的红外消光性能,并与常压下石墨微粉烟幕消光性能进行了比较.结果表明,石墨微粉烟幕在真空度0.03MPa的环境中具有良好的红外消光性能,但弱于常压下的消光能力.分析表明,当真空度较高时,烟幕微粒的沉积速率加快,烟幕有效质量浓度及微粒数浓度减小,烟幕消光性能降低.     

可膨胀石墨发烟剂对毫米波衰减性能的实验研究

本文在分析可膨胀石墨膨胀机理的基础上,实验研究了可膨胀石墨发烟剂产生的膨胀石墨烟幕对3mm波、8mm波的衰减性能。结果显示,膨胀石墨烟幕能够较好地衰减3mm波和8mm波辐射,其衰减性能随可膨胀石墨的粒度减小而下降,利用可膨胀石墨发烟剂产生的烟幕来干扰毫米波雷达探测是可行的。     

基于半实物仿真的烟幕对抗激光制导武器干扰效果测试研究

为了实现烟幕对抗激光制导武器干扰效果测量,建立了干扰效果半实物仿真测量系统。根据实施烟幕干扰后制导武器的跟踪回路的信号状态变化造成导弹制导精度、脱靶量或者命中概率所产生的变化,确定干扰是否有效。给出了典型战场气象环境和投弹方式下不同透过特性的烟幕对抗激光制导武器的仿真测试结果。仿真结果表明,烟幕对制导武器干扰是有效的,并且随着烟幕透过率的减小,制导精度偏差越大,对制导武器的干扰效果增大。     

烟幕弹扩爆过程的计算机仿真

对烟幕弹扩爆过程提出了阶段划分的思想，并对各阶段进行了初步的理论研究。介绍了仿真软件的设计思想，分析了典型仿真结果，给出了爆管稳定性的对比研究结果。     

烟雾颗粒沉降速度研究

分析了影响烟幕粒子沉降的因素，论述了烟幕材料沉降理论的新进展和计算模型，测试了几种不同粒度、密度的微球和鳞片烟幕粒子材料在静止大气中的沉降速度。     

小波分析法在红外烟幕面积评估中的应用

分析了当前红外遮蔽烟幕干扰面积和遮蔽率测试方法的主要问题,引入小波分析思路,利用多分辨分析方法将红外烟幕图像分割成多幅不同分辨率图像,组成层次式数据结构,然后利用小波变换的图像边缘检测算法画出烟幕云团边缘曲线,求出封闭曲线内面积,即可得到烟幕有效干扰面积和遮蔽率分布状态。这种方法解决了综合评定烟幕性能的若干问题,为研制烟幕弹或发烟装置提供了一种分析方法或思维方式。