弹尾弹射式侵彻数据回收系统设计原理及试验研究

针对侵彻试验弹回收难、侵彻数据硬回收效率低的问题,提出一种基于弹尾弹射方式的有线传输数据回收的方法,进行了包括弹射装置、火药气体动密封装置、导线释放装置、存储装置和测试装置在内的试验弹侵彻数据回收试验系统原理设计,并制作了样机.静态和动态实验结果表明,该系统可以将弹体内测试装置中的试验数据传输到弹体外的存储装置中,从而实现侵彻数据的回收.     

一种旋转自稳定灵巧子弹药稳态扫描运动研究

为研究某型旋转自稳定灵巧子弹药稳态扫描机理,根据该灵巧子弹药抛射条件和结构非对称特点,通过在弹体内设置非对称布置的质量块,充分考虑结构动不平衡因素,建立了便于量化弹丸动不平衡的弹道运动模型,并进行了数值求解.结果表明:旋转弹体质量非对称分布导致的动不平衡是使该弹丸实现稳态扫描运动的直接原因.简化的6自由度运动微分方程能较为准确的模拟该型子弹药的稳态扫描运动,从而为该型灵巧子弹药的总体设计提供理论依据.     

一种旋转自稳定灵巧子弹药稳态扫描运动研究

为研究某型旋转自稳定灵巧子弹药稳态扫描机理,根据该灵巧子弹药抛射条件和结构非对称特点,通过在弹体内设置非对称布置的质量块,充分考虑结构动不平衡因素,建立了便于量化弹丸动不平衡的弹道运动模型,并进行了数值求解.结果表明:旋转弹体质量非对称分布导致的动不平衡是使该弹丸实现稳态扫描运动的直接原因.简化的6自由度运动微分方程能较为准确的模拟该型子弹药的稳态扫描运动,从而为该型灵巧子弹药的总体设计提供理论依据.     

一种弹体惯性姿态测量数据处理平台

针对某弹体的惯性测姿系统设计存在数据量大、处理时间短的问题,采用DSP+FPGA架构,结合FPGA与DSP在不同算法处理上的优势,设计并实现一种弹体惯性姿态测量数据处理平台.详细介绍数据输入输出、FPGA处理、DSP核心处理和电源管理系统主要组成部分的设计,简述PCB设计中的处理和部分FPGA程序.实际测试结果表明:该数据处理平台稳定性强、处理性能极好,能够成功应用到某弹体的惯性测姿数据处理系统中,具有很高的工程实用价值.     

一种弹体惯性姿态测量数据处理平台设计

摘要：针对某弹体的惯性测姿系统中存在数据量大、处理时间短的问题,采用DSP+FPGA架构,结合FPGA与DSP在不同算法处理上的优势,设计并实现一种弹体惯性姿态测量数据处理平台。本文详细介绍数据输入输出、FPGA处理、DSP核心处理和电源管理系统主要组成部分的设计,简述PCB设计中的处理和部分FPGA程序。实际测试结果表明,该数据处理平台稳定性强、处理性能极好,能够成功应用到某弹体的惯性测姿数据处理系统中,具有很高的工程实用价值。     

全加速度计惯性测量的优化设计及仿真分析

基于炮弹的几何结构及运动特点。设计了一种十二加速度计组合的无陀螺惯性测量方案用于测量弹体运动时的角速度和线加速度．计算机仿真分析显示这种测量方案直接解算的是弹体运动角速度，并可以有效地消除重力加速度分量对解算弹体运动角速度及线加速度的影响．这种惯性测量技术使惯性测量系统结构简单化，并有可能降低成本。对提高现有常规武器的性能有重大的意义。     

导弹弹射机构的建模与仿真研究

根据热力学运动定律建立的氮气作动筒的数学模型与机构的等效动力学模型耦合起来，组成了整个弹射机构的数学模型。采用Matlah中的ODE45解算器可以求解该模型进而对机构进行仿真。仿真的结果表明．作动筒气源的压力以及弹体质量的变化对弹体分离时的线速度和俯仰角的影响不显著。     

被动式半捷联平台的动力学模型及其稳定性分析

在某些高速滚转的制导炮弹中,捷联式惯性测量系统无法同时满足测试精度与量程的要求。被动式半捷联平台可以通过隔离弹体滚转运动有效解决这一问题。通过对弹体及被动式半捷联平台进行力学分析建立了半捷联平台内筒的动力学模型,通过4阶龙格-库塔法对动力学模型进行了数值求解,得出不同弹体俯仰角下平台内筒的滚动角度和角速率值。在三轴高速转台上进行了地面半实物仿真实验,转台实验结果与数值计算结果相符。计算及实验结果表明弹体飞行俯仰角越小,平台内筒的滚动角度和角速率就越小,被动式半捷联平台就越稳定。本研究适用于常规弹药的制导化改造,具有一定的工程应用价值。     

无陀螺捷联惯性系统对导弹姿态测试的应用

针对导弹姿态测试及仿真问题,阐述了无陀螺捷联惯性系统的应用,并提出其在弹体姿态测试上的优势,重点分析了采用九加速度计组合对导弹各时刻加速度值的采集,并进行相应姿态参数的解算;并探讨了可以采用的最优化采样方法以尽可能真实地解算出导弹在各时刻的真实姿态.     

惯性平台结构系统振动特性的实验分析与控制

应用动态测振实验和分析方法,针对某型号平台系统在生产和调试过程中出现的动、静态测试参数不一致的问题进行了分析.通过对平台结构系统进行了大量振动实验,测出了平台结构系统的动态特性,找出了产生问题的主要原因.结合惯性平台回路系统和控制系统,提出了简单有效的控制方法,并进行了实验验证.     

Study on Relation between Dynamic Imbalance Degree and Product of Inertia

Based on the study of the relation between the dynamic imbalance degree and the product of inertia,a new static test method of the dynamic imbalance degree is presented.It is theoretically proved that the essence of the imbalance degree test for projectile body is the test of its product of inertia.A more precise calculation formula of dynamic imbalance degree is also given.The experiment results show that this method can not only reduce the cost of equipment,simplify the test procedures,save human resource,but also has more reliable test precision.     

存在动不平衡的旋转弹丸外弹道绕质心运动过程中引信惯性力分析

为了给引信安全性和可靠性设计提供准确的外弹道力学环境,应用刚体动力学理论,建立了存在动不平衡角且引信轴线与弹丸旋转轴线不平行的旋转弹丸在外弹道上绕质心运动时引信所受惯性力数学模型,得到了引信零部件因弹丸绕质心运动产生的惯性加速度在轴向、径向和切向分量的计算公式。应用ADAMS软件仿真验证了理论分析的可信性。由受力分析可知,当引信轴向运动零部件质心、弹丸质心与各轴线在同一平面内,且引信轴向运动零部件质心与弹丸惯性主轴的距离最大时,引信轴向惯性力和径向惯性力均比传统计算结果大幅度增加（算例155 mm口径火炮达到数倍）。通过仿真引信轴向运动零部件的运动过程可知,在周期性波动且波动幅度较大的各向惯性力作用下,即使径向惯性力与切向惯性力远远大于轴向惯性力,也不能阻止引信轴向运动零部件在轴向惯性力作用下向前运动。     

复摆法测量箭弹转动惯量和质偏及其误差分析

基于复摆原理，阐述了箭弹的质偏和转动惯量的测量方法及装置，推导出了质偏和转动惯量的计算公式。对影响测量精度的因素进行了分析。给出测量结果的不确定度计算公式，在假定各测量参数误差为正态分布条件下，导出了测量结果的极限误差计算公式。同时还进行了实例计算和实验测试。结果表明，用复摆法测量弹箭的质偏和转动惯量是可行有效的，其测量精度可满足工程实际要求。该方法采用刀口支承，且在测试中工装简单，便于操作，特别适用于中小弹体的质偏和转动惯量的测量。     

质偏对卧式扭摆法测量弹体转动惯量精度的影响

分析了质偏对卧式扭摆法测量弹体转动惯量的影响,建立了考虑质偏后描述弹体运动 规律的扭-复摆混合型方程,给出了卧式扭摆消除质偏影响测量转动惯量的计算方法,并且进行了 实例计算。结果表明,质偏对弹体转动惯量的影响不可忽略。考虑质偏后卧式扭摆转动惯量的测 量精度大大提高,从而提高了卧式扭摆法的工程实用价值。     

考虑惯性效应的移动弹丸作用下身管振动特性

为研究火炮发射过程中弹丸激励下的身管振动特性,建立了弹丸膛内运动冲击作用下考虑其惯性效应的身管横向振动方程,采用小参数解法,给出了方程级数形式的解析解.针对弹丸有、无质偏2种工况,对不同运动参数下身管的振动特性进行了数值仿真.讨论了不同运动参数对炮口处的振动影响规律,并给出了定量分析结果,探究了弹丸连发激励下的炮口振动...     

基于虚拟仪器技术的弹体静态特征参数测试系统

为了解决传统测量方式中分散测量弹体静态特征参数的不足,文中设计了一套基于工控机为主控单元、LabWindows/CVI为开发平台的弹体静态特征参数测量系统,详述了系统的组成和测量原理以及各分系统的软硬件设计.该系统能完成各种弹体的质量、质心、偏心、极(赤道)转动惯量等参数的测量.给出的试验结果表明,所有的测量精度均能够满足国军标的要求.目前该系统已投入试验使用,效果良好,可靠性高,且具有广泛的应用开发前景.     

CG-01高速风洞弹箭模型动稳定性导数实验系统设计

为在风洞中真实模拟弹箭飞行运动状态,提高弹箭模型动稳定性导数测量水平,在CG-01高速风洞全新研制了一套动稳定性导数实验系统。该系统包含控制子系统、数据采集子系统、数据处理子系统和中小长细比模型实验装置、大长细比模型俯仰振动实验装置、旋转弹模型实验装置3个不同的实验装置。针对中小长细比模型,采用传统强迫振动方法建立了滚转、偏航和俯仰振动的实验装置;通过尾部强迫振动方式,开发出针对小口径、大长细比模型的俯仰振动实验装置;利用电机驱动弹体旋转,研制出两自由度旋转模型实验装置。整套实验系统经过了标模风洞验证实验,结果表明：中小长细比模型动稳定性导数实验装置在不同马赫数和迎角下测量的结果具有较高的精度;与国内外实验数据和计算流体力学数据进行了对比分析,实验结果处在可接受的误差范围内。大长细比模型和旋转模型动稳定性导数实验装置具有较高的工程应用价值。     

弹丸外弹道及引信活击体爬行力数值仿真

针对惯性触发引信设计过程中引信零件爬行力计算问题,分析了引信及弹丸在外弹道飞行时的受力情况,运用计算流体力学软件（FLUENT）对弹丸空气动力进行了仿真分析,得到了弹丸在外弹道飞行的阻力和翻转力矩。再由虚拟样机软件（ADAMS）对弹丸整个飞行过程进行模拟计算,得到弹丸在整个外弹道的稳定性情况、飞行轨迹和引信活击体受到的爬行力。所得结果和分析对弹丸外弹道分析及引信惯性触发机构的设计和研究具有一定参考意义。     

滑块机构下高旋弹头的姿态角速度控制

针对高旋弹头滑块控制的特点，提出了动态方程和静态方程的概念；以双滑块机构为模型，建立了动态姿态动力学方程，运用线性化手段将方程化简；并列写成标准的状态空间形式，以满意控制理论设计了反馈控制律，以达到控制俯仰、偏航角速度的目的；针对某型高旋弹进行了仿真研究。仿真结果表明控制效果明显，为实际工程应用提供了必要借鉴。     

动能弹模拟发射装置俯仰门架有限元设计

针对动能弹发射过程中易对整个装置各构件的强度造成破坏的问题,研发一种模拟发射装置。分析动能弹发射器装置组成及俯仰门架受力,运用有限元的方法,对模拟装置的俯仰门架进行静动态的设计及分析。通过静态分析(刚度和强度分析)得到俯仰门架在静载荷作用下产生的最大位移以及最大应力,通过动态分析,了解到其动态性能。分析结果表明：该设计能够使俯仰门架满足动能弹模拟发射装置需要,并为其他构件的设计提供了有益的参考。