脱壳穿甲弹弹托分离干扰的实验研究

介绍了尾翼稳定脱壳穿甲弹（ＡＰＦＳＤＳ）在Ｍ＝４．５时，弹托与弹身分离过程中的超音速流场气动特性，给出沿弹托，弹身母线上压力分布，分析了弹托对弹身的机械干扰和气动干扰。     

膜片式轻气炮破膜做功机理研究

针对轻气炮隔离膜片展开过程中流体与结构的相互影响,基于FCBI单元法,引入Johnson-Cook弹塑性本构模型,采用流固耦合的方法对此过程进行数值仿真,得到膜片周围流场特性和膜片的动力学响应。以膜片展开速度和低压侧压力变化作为性能评价指标,分析了破膜压力、高压侧注气温度、膜片厚度及开槽形状等因素对膜片展开性能的影响。计算结果表明:破膜压力越高,高压侧注气温度越高,且膜片在满足强度要求的情况下越薄,越有利于提高发射管内压力; 采用开槽方式为六道凹槽的膜片对展开过程最为有利。仿真结果揭示了膜片式轻气炮破膜做功机理,再现了膜片展开的过程,为轻气炮膜片结构的优化设计与内弹道性能的优化提供重要参考。     

燃烧轻气炮弹裙挤进变形及应力分析

针对燃烧轻气炮和弹丸的结构特点,分析了弹丸弹裙与坡膛之间的挤压变形过程;建立了弹丸弹裙和身管模型,根据模型进行了数值模拟,得出了弹裙应力-时间曲线、速度-时间曲线和位移-时间曲线,指出弹裙高度对弹丸初速的影响.研究结果可为弹丸弹裙优化设计提供依据.     

新型气体驱动二级轻气炮研制

二级轻气炮是超高速弹丸驱动技术中使用最广泛的技术之一.本文介绍了为超高速碰撞研究而研制的新型高压气体驱动二级轻气炮.该气炮利用已经运行的单级压缩气炮作为首级驱动,加装可拆卸二级发射装置组成.原单级压缩气炮的功能得以完整保留.本文的工作是围绕如何提高能量利用效率、减小二级发射冲击力、降低实验成本和提高效率等几个方面开展的.目前该炮首级用20MPa氮气、泵管用0.1MPa氢气驱动,已将0.7g弹丸加速到7.2km/s.     

燃烧轻气炮发射药密闭燃烧过程数值模拟

针对燃烧轻气炮密闭空间轻质可燃气体燃烧控制问题,建立了燃烧室氢氧预混气体湍流反应流动模型,湍流模型采用标准k-ε双方程模型,氢氧燃烧采用EDM涡耗散模型。通过CFD方法对氢氧燃烧过程进行了数值模拟,获得了燃烧室内压力、温度及气体组分的时空分布变化过程,分析了不同装填条件对氢氧燃烧过程的影响规律。研究结果对燃烧轻气炮氢氧预混气体燃烧过程控制具有指导意义。     

二级轻气炮内弹道过程数学建模及数值仿真

根据二级轻气炮的发射特点,采用经典内弹道模型描述药室里火药燃烧状况和活塞运动,同时采用一维非定常可压缩流动模型描述轻气室里的气体流动状态和弹丸运动,并通过活塞的运动状态将两者耦合,从而建立起二级轻气炮发射过程的内弹道数学模型;以某30 mm／120 mm轻气炮为基本计算模型,运用四阶Runge-Kutta法求解药室方程,运用二阶MacCormack格式求解轻气室方程,通过两部分的交替计算,实现二级轻气炮内弹道过程的数值仿真,为二级轻气炮的参数设计和发射性能的提高提供了理论依据。     

利用轻气炮进行侵彻试验的高速摄影法探索

为获取轻气炮冲击实验有效的观测方法,设计了一种用于一级轻气炮的高速摄影系统,给出了摄影系统的布王、安全防护和光路设计.利用该实验系统研究了弹丸垂直冲击靶体和斜冲击靶体情况下,弹丸碰靶前的飞行姿态、碰靶后的侵彻过程以及混凝土靶体飞溅物的运动状态等,结果表明高速摄影方法在轻气炮进行冲击过程中能够捕捉到弹丸在整个冲击过程中速...     

燃烧轻气炮发射药成分对内弹道性能的影响分析

为分析不同发射药成分对燃烧轻气炮内弹道性能的影响,通过计算流体力学方法对燃烧轻气炮燃烧室的三维氢燃烧流场进行数值模拟,湍流模型采用RNGk-ε双方程模型,氢气燃烧采用EDM涡耗散模型模拟.结果表明,在发射药中加入适当含量的稀释气体能够有效地控制发射药的燃烧,减小燃烧室内压力振荡,降低燃烧室平均温度;采用氢气发射药比甲烷气体具有更好的内弹道性能;发射药成分对燃烧轻气炮内弹道性能有显著影响.     

空间碎片清除轻气炮内弹道参数优化选择

根据空间碎片清除航天器中轻气炮载荷的特殊设计需求,在1 200 m/s目标弹速的设计要求下进行内弹道参数的优化选择。利用内弹道方程选择了最佳气室容积与驱动气体种类。以轻气炮炮身质量和弹丸炮口速度两个优化指标进行气室压强和炮管长度的选择,分别利用质量估算和AMEsim仿真模型建立轻气炮质量方程与弹丸炮口速度方程,并利用权重系数联系两方程建立评价方程,分析了不同的权重系数下的炮管长度和气室压强的选择原则,建立了系统的碎片清除轻气炮内弹道参数选择方法。     

基于应变测试系统的二级轻气炮活塞运动测量

为了研究活塞在二级轻气炮泵管中的运动过程,利用应变测量技术对活塞运动规律进行测量研究.通过对57 mm/10 mm二级轻气炮泵管外壁按一定距离布设应变片测点,对轻气炮发射过程中的活塞运动导致泵管环向应变进行监视测量,直接得到典型实验条件下活塞运动过程中的内弹道压力变化,并通过推导得到活塞运动时程及位移与弹底压力的关系....     

燃烧轻气炮氢氧燃烧特性详细反应动力学模拟

应用氢氧燃烧19步详细化学反应机理,建立了某燃烧轻气炮氢氧燃烧单区模型,数值模拟了氢氧混合气体燃烧发射弹丸的过程。模拟结果与文献［1］实验结果基本吻合,较好地模拟了某燃烧轻气炮氢氧燃烧热力学过程。在此基础上,对多种工况参数下的氢氧混合气体燃烧进行了系统仿真计算,分别讨论了初始温度、初始压力、稀释气体成分与比例对燃烧轻气炮氢氧燃烧特性以及内弹道性能的影响,分析了氢氧燃烧过程中各化学组分的变化。研究结果表明,氢氧混合气体初始温度、初始压力和稀释气体成分与比例对燃烧轻气炮内弹道性能有着显著影响。     

基于气体炮的引信动态模拟方法综述

针对许多人使用或可能会使用气体炮,而又没有更多时间去了解其性能特点的情况,对利用气体炮模拟引信所受加速度的直接加速法、撞击加速法和撞击减速法等3种主要方法以及利用气体炮对后坐力、切线惯性力和离心力的综合模拟和利用气体炮对后坐力和爬行力的综合模拟等进行了综述,以期方便相关科技人员了解利用气体炮对引信进行动态模拟的方法及其优缺点,为气体炮应用和进一步的研究提供参考。     

APFSDS脱壳非对称性研究

本文根据已建立的非对称脱壳动力学模型,分析了各种干扰因素的影响规律,给出了各种干扰因素的估算方法,并根据一具体的脱壳弹脱壳过程的实验研究和数值模拟,研究了弹托脱壳非对称性的根源、发展规律及其对射击密集度的影响,其结果是满意的.     

气相色谱法测定钝感发射药中聚酯含量

建立了一种气相色谱测定钝感发射药中聚酯含量的分析方法.选用浓度为250 g·L-1的氢氧化钾溶液对聚酯进行降解处理,降解产物经色谱柱分离后,取一聚酯特征峰作为代表进行定量.聚酯含量在3～6 g·L-1时,峰面积与含量呈良好线性,相关系数为0.996,平均回收率为100.2%,相对标准偏差为1.51%.该方法重复性好,回...     

水下火炮气幕式发射过程中燃气射流与液体工质相互作用特性研究

为了研究水下火炮气幕式发射过程中燃气射流与液体工质相互作用的特性,设计了可视化模拟实验装置,采用高速录像系统记录了圆柱形充液室中弹丸运动及气体与液体相互作用的过程特性,得到了弹丸速度与气幕轴向扩展速度随时间的变化关系。对比不同喷射参数条件下实验结果可以发现：弹丸运动速度随着喷射压力的增加而增加;气幕减阻性能随着斜面喷孔尺寸增大得到提升,弹丸运动速度随之增大。在实验基础上,建立了弹丸运动条件下多股燃气射流在液体介质中扩展的三维非稳态数学模型。针对实验工况进行数值模拟,模拟结果中多股燃气射流扩展过程与实验结果一致;对比二者气幕顶部轴向扩展位移值,可以发现计算结果与实测值吻合较好。弹丸运动条件下气幕生成的数值模型的建立,为水下火炮发射过程中身管内气幕生成及减阻机理分析提供了参考。     

方片状变燃速发射药燃气生成规律理论分析

为建立方片状变燃速发射药气体生成猛度Γ与已燃发射药质量分数Ψ的理论表达式,对影响其燃气生成的因素进行理论分析。在几何燃烧定律的条件下,以初始尺寸及内外层燃速比k、密度比y为基本参量,分别建立了方片状变燃速发射药的Ψ-z与Γ-z表达式。通过理论计算,讨论了方片状变燃速发射药的宽厚比β、内外层燃速比k、密度比y以及外层与总弧厚比δ对燃气生成规律的影响。计算表明,适当调节发射药宽厚比δ、内外层燃速比k、密度比y以及外层与总弧厚比δ时,可控制方片状变燃速发射药的能量释放规律。当内外层燃速比增加3倍,气体生成猛度最大值增加约2.6倍。     

基于虚拟样机技术的30mm自动炮动态特性仿真研究

针对某型步兵战车30mm自动炮单发射击时散布较好,但连发射击时散布较大的问题,建立30mm自动炮的刚柔耦合动力学模型,并对其进行了身管模态分析和动力学仿真,得到了30mm自动炮身管有无支撑和存在间隙时的炮口高低方向振动特性,验证了30mm自动炮本身身管振动并不是引起连发射击散布大的主要原因,为下一步寻求提高连发射击密集度有效途径提供一定参考。     

基于模糊理论的舰炮对岸目标价值研究

从价值分析的角度出发,以模糊综合评判理论为基础,建立一个将决策者的经验予以量化的岸上目标价值评估模型.其权重通过选择最重要的指标、决策者定义比较值、综合比较结果及归一化权重等步骤得以确定.计算结果表明,该模型能为指挥员制定正确的策略提供科学的依据.