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.     

抗干扰弹载地磁测姿系统设计

实时准确的弹丸姿态测试是实现高速旋转弹丸正确修正的关键技术。受弹丸高转速、发射时高过载及全天候使用等因素的限制,地磁测量弹体姿态成为解决该关键问题的唯一途径。根据地磁场基本特性、磁阻传感器测量姿态的基本原理,建立了飞行过程中实时解算弹体姿态的简化模型。针对弹体剩磁、舵机干扰等众多影响磁传感器准确测量的问题,设计了抗干扰的弹载地磁测姿系统。为了评估地磁测量弹体转速和滚转角的精度,与基于光敏器件和太阳方位角的绝对滚转角测量系统同时进行飞行试验,通过飞行试验验证,所设计的抗干扰系统有效地减小了弹体剩磁和舵机干扰的影响,基于地磁信息解算出的滚转角速率与光敏器件测量得到的绝对滚转角速率误差在0.5 Hz,解算出的滚转角度误差为6°,符合工程应用的要求。     

投影图像法在立式风洞中的应用

文中着重介绍了投影图像法在立式风洞中的应用,伞弹稳态扫描试验的试验方法、试验设备、图像采集与处理方法、以及伞弹稳态特性研究.研究结果表明:实验系统工作正常,测量系统测试到了伞弹系统的弹体姿态及扫描角等参数,弹体平均转速的测量结果和外场试验的测量值基本一致.     

弹体撞击水幕动态响应试验方法研究

设计并建立了一套弹体撞击水幕试验系统,模拟了弹体高速穿透空间密度分布不均流体介质的过程。通过试验,获得了弹体自身在撞击水幕过程中的冲击过载曲线以及弹道变化图像,该试验原理、装置以及试验方法为分析雨水、人造水幕等特殊毁伤元素对炮弹、导弹等弹体的毁伤作用提供了参考。     

基于应变测量的弹体截面载荷识别

如何通过实弹试验中测量的导弹弹体应变数据获得弹体截面等效载荷是型号设计部门面临的研究课题。引入一种数值反演方法,利用导弹试验过程中实测弹体表面应变数据实现弹体截面总体载荷识别。为解决实际测量过程中可能出现的数据坏点对识别结果的干扰,提高载荷识别的可靠性,提出基于线性相关性理论的测量数据坏点剔除方法,设计验证试验,检验识别方法的精度和可靠性。试验结果表明：该识别方法简单易行,且具有很高的识别精度与工程应用价值。     

一种基于气动式末端控制的弹上行程开关测试方法

为了简化弹体行程开关测试,精确控制导弹出筒的时间,设计一种基于新型气动式末端控制的行程开关 压紧装置。通过程序控制弹体行程开关的接通和断开,发出模拟导弹出筒的信号,利用行程开关压紧装置中的压缩 气体通过气管作用到气缸上,达到控制弹体行程开关接通或断开的目的;同时通过测量弹体行程开关的阻值,达到 测试弹体行程开关的目的。试验结果表明：该测试方法操作简单、可靠性高,可减少人为操作带来的不确定因素, 提高测试系统的自动化程度。     

侵彻过程中弹头表面瞬态温度测量系统

介绍了一种瞬态温度测量系统,用于测量与记录侵彻过程中弹体表面瞬态温度变化信号。该系统选用薄膜热电偶直接测量弹头侵彻温度,以C8051F340高速单片机为微控制器,控制温度数据的采集及存储。利用打火机内焰瞬态温升信号对系统进行静态测试,结果表明系统采样频率最高为300kHz,测量误差<1.5%,数据存储速率为800Kbps,可以满足后续射击实验的要求。     

MEMS陀螺/磁传感器复合弹丸姿态测量

针对弹体高速旋转下一个微机械陀螺和磁传感器组合无法测量弹丸姿态角的问题,用磁传感器和微机械陀螺构建了新型低成本姿态探测系统。该系统由两个微机械陀螺和一个三轴磁传感器组成,通过测量弹体三轴磁场强度、双轴角速度,实现姿态探测。计算机仿真分析表明:该姿态测量系统可以准确地捕捉到弹体姿态角,实现高速旋转下弹体的姿态测量。     

弹体的质量、质心及质偏测试系统

目的：对弹体的质量、质心及质偏进行测量。方法：采用四点测量法。结果与结论：文中介绍了弹体质量、质心及质偏测试系统的总体方案及其装置，并分析了该测试系统的测试精度，表明该系统能准确的测量弹体的质量、质心及质偏参数，有一定的实用价值。     

钻地弹对钢纤维混凝土介质的侵彻与贯穿问题

为更深入研究钻地弹对钢纤维混凝土介质的侵彻与贯穿问题,根据钢纤维混凝土在弹体侵彻过程中的介质状态及能量的分配关系,提出了介质抗侵彻的变形和破坏模型;通过表征破碎区与径向裂缝区的能量传输关系,分析得出弹体直径与强度特征参数的比例关系是揭示侵彻与贯穿问题的重要特征量,推导了具有宽广比例尺度关系的锥形弹体侵彻公式,并应用于钢纤维混凝土介质.通过试验数据验证了公式的可靠性.     

前向增强杀伤榴弹对人员目标杀伤威力分析

为了分析某前向增强杀伤榴弹对人员目标的杀伤威力,分别对相同结构特征参量的前向增强杀伤榴弹和普通榴弹进行了静爆试验,并建立了榴弹对人员目标的杀伤威力计算模型,以对比计算两种榴弹相同终点条件下对人员目标的杀伤威力。研究结果表明：前向增强杀伤榴弹比普通榴弹多了一个前向破片杀伤区域,使对人员目标的杀伤面积提高147.3%,有效地增强了对人员目标的杀伤威力。     

基于磁阻传感器的弹体姿态测量系统

为实时准确获取弹体俯仰和滚转参数,提出一种利用磁阻传感器获取地磁场强度,结合微机电陀螺精确求解弹体姿态的方法。介绍了基于地磁场的姿态测量系统原理和硬件设计,对存在的各种误差进行了分析,并提出了相应的误差补偿方法。最后,对所设计的系统进行了验证。结果表明,其测量姿态角精度优于1°。     

旋转稳定弹扰流片气动外形多目标优化设计

为提升旋转稳定弹的射击精度,将微型扰流片应用于旋转稳定弹,可以为弹丸提供侧向升力、改变弹体姿态,继而达到改变飞行轨迹的目的。通过数值模拟方法计算扰流片轴向力系数、法向力系数和静力矩系数,分析扰流片气动系数随外形参数和马赫数的变化规律,以及外形参数和马赫数对平衡攻角的影响;以扰流片主要外形参数为设计变量,以弹道修正量和终点存速为目标,考虑攻角、修正能力、扰流片尺寸等约束,建立多目标优化设计模型,并采用遗传算法获得全局最优解。结果表明：采用扰流片对弹丸进行姿态调整、弹道修正的方法可行有效;在亚跨声速段扰流片外形参数存在升阻比最优解,在超声速下升阻比随马赫数增加呈下降趋势。     

基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法

大口径火炮弹丸装填不到位及卡膛姿态的一致性分别会对火炮内膛磨损及射击精度产生较大影响。针对某型火炮弹丸卡膛状态参数测量现状,提出一种适用于射击现场的基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法。介绍了卡膛几何参数测量原理及组成,分别建立了药室轴线测量模型、弹丸轴线测量模型及弹丸尾端面等测量模型,并对各测量模块的性能进行了分析与验证;在此基础上,利用该测量装置对射击现场弹丸卡膛状态下的几何参数进行实际测量,通过分析实验结果验证了该测试系统测量的稳定性与准确性。     

弹道修正引信中的地磁信号及其抗干扰研究

为了利用地磁传感器获取弹道修正弹的飞行姿态角,分析了磁场高度、地磁异常、弹体磁场干扰和系统噪声及其对地磁信号的影响情况,提出了相应的抗干扰措施.介绍了基于地磁探测的弹丸滚转角辨识原理,进行了滚转角辨识系统静态与动态试验.结果表明,利用弹载地磁传感器并结合抗干扰措施所获得的地磁信号稳定可靠,可为弹丸飞行姿态角探测所利用,实验室条件下滚转角辨识精度在5°以内.     

某复合增程弹底排船尾碎裂原因探析及对策

为探寻某复合增程弹底排船尾碎裂的原因,对回收弹体、底排船尾残骸及同批次弹体和回收的底排船尾的力学特性进行检测,复查试验用弹体和底排船尾的力学特性参数。对发射时底排药柱的受力情况进行分析,并建立药柱强度的计算方法。结果表明,底排船尾碎裂是由于底排药柱与船尾之间存在空隙,发射时出现受力不均而导致强度不足所致;通过填充柔性体可以解决。     

变体制导炮弹气动特性分析及弹道仿真

为使制导炮弹在不同飞行状态均保持较优的气动外形,提高飞行效率,增加射程,设计了一种变体制导炮弹,并开展气动参数计算、气动特性分析和弹道仿真等研究。首先根据设计指标确定变体制导炮弹的气动布局,通过迭代优化确定弹翼、鸭舵、尾翼的具体参数,并描述其控制方式和弹道特点; 随后利用工程化算法计算变体制导炮弹的气动数据,分析升力系数、阻力系数和静稳定度等参数与弹翼外形变化之间的关系; 最后根据气动特性分析的结果为所设计的变体制导炮弹制定变体方案,采用hp-自适应伪谱法,分别对变体制导炮弹和固定外形制导炮弹以射程最大为目标进行弹道优化。结果表明:所设计的变体制导炮弹满足设计指标,具有良好的气动特性和操纵性,弹道计算结果表明通过引入变体飞行技术可以使射程提升10%～22.5%,研究结果可以为今后变体制导炮弹的研究提供参考。     

鸭式制导炮弹气动布局参数设计方法研究

针对一对鸭舵的制导炮弹,提出采用模糊综合评判方法进行气动布局参数设计.选用一套气动力快速估算方法计算了制导炮弹的气动特性,分析了气动布局参数对气动特性的影响;建立了有控弹道模型,并在一定控制模式下对有控弹道特性进行了分析;综合考虑有控弹道设计的各项指标,应用模糊综合评判模型对气动布局参数进行了合理设计.算例结果表明,该设计方法具有良好的实用性和通用性.     

弹载自测速方法研究

文中对国内外测速技术发展的现状进行了分析．提出了一种新的弹载自测速技术方案。在此基础上进行了相关的静态测试实验．为自测速技术的进一步研究提供了理论和实验依据。     

衡重参数对超空泡射弹有效射程的影响

为研究衡重参数对超空泡射弹有效射程的影响,基于流体体积多相流模型和刚体空间运动方程组,建立超空化流场和刚体运动相耦合的仿真方法,通过与文献\[23\]试验结果对比验证仿真方法的合理性。通过仿真计算研究超空泡射弹的水下弹道运动特性,获得质心位置、质量等典型衡重参数对射弹有效射程的影响规律。研究结果表明：超空泡射弹的水下弹道具有稳定尾拍现象,尾拍的波长和振幅近似恒定;后移质心可有效增加超空泡射弹的水下增程,质心位置后移9%,水下射程提高14%;增加射弹质量可显著增加水下射程,质量增大150%,水下射程提高70%。