基于双旋运动弹道修正弹系统建模

针对配装弹道修正组件的炮弹,其外弹道飞行过程中受力特性和运动状态相较于传统炮弹发生了较大改变,为准确描述修正弹的运动规律,提出了基于双旋运动的弹道修正弹系统建模方法。该方法通过分析修正组件与弹体之间的运动特点,建立运动约束关系,选择适宜的坐标系,利用多刚体理论建立起完整的适用于多种型号的修正弹弹道模型。仿真和飞行试验结果表明,所建立的数学模型可对弹丸的运动状态进行准确的描述,仿真结果与实际弹丸落点偏差小于弹丸射程的5‰,符合精度要求。     

火炮首发射弹偏差因素分析及试验数据处理

定性分析了火炮首发射弹偏差的误差源，就引起首发射弹偏差的火炮射角和弹丸初速两大主要因素进行了理论探讨和试验分析。对某130mm加农炮首发炮弹火炮跳角的试验数据进行了数学期望的参数检验。通过检验，后续各发射弹与首发射弹的跳角相差很小，首发射击后影响火炮跳角的主要因素并没有改变，因此可以认为引起弹丸射角变化的因素不是造成首发射弹偏差的主要因素，从而排除了引起首发射弹偏差的一个误差源。对首发与后续各发射弹的弹丸初速偏差作了配对检验，认为弹丸初速偏差是产生首发炮弹射程偏差的主要原因。     

炮弹轴向加速度测量方法

炮弹轴向加速度是一维弹道修正引信进行射程修正的重要参数,为了消除传感器安装在远离炮弹质心的引信中而引起的离心加速度,采用艰加速度传感器纵向排列的方法检测炮弹质心轴向加速度,利用弹道方程生成随机弹道作为实际弹道进行了仿真分析,设计了测量装置,在弹丸飞出炮口的时刻,弹载加速度传感器开始采集上升阶段的弹丸轴向加速度,进而利用数值积分法计算出射程偏差量,将算法仿真得到的射程偏差量与理论值进行比较,证明该方法能够满足工程实现要求。     

某迫击炮装弹下滑过程流场仿真分析

迫击炮采用炮口装填,装填过程中迫弹在重力作用下下滑,使基本药管与膛底的击针相撞而发火。迫弹下滑的速度与炮弹定心部和膛内壁的间隙大小相关,间隙过大,火药燃烧的一致性变差,炮弹出炮口的初始扰动增大,因此弹丸散度将加大;间隙过小,一方面不能保证在小发射角时的击发动能,另一方面无法保证发射射速。采用Fluent流场分析软件研究了迫击炮弹、炮间隙对装弹中下滑过程的影响,对几种不同间隙和射角状况下弹丸下滑过程的流场和弹丸运动规律进行了仿真分析,并开展了相关的讨论。     

炮弹引信炮口保险性能指标分析

炮弹引信炮口保险性能是一项重要的安全性能 ,因而其设计指标也一直是广泛关注的焦点。本文根据《引信安全性设计准则》关于延期解除保险的要求 ,运用弹丸弹道学、爆炸力学和威力设计理论 ,分别从爆炸冲击波和破片杀伤两个方面分析了弹丸安全距离的大小 ,并依此讨论了炮弹引信的炮口保险性能指标。炮弹引信炮口保险距离设计指标不但与弹丸威力有关 ,还涉及弹丸初速。而影响炮弹引信炮口保险性能指标的弹丸特性主要是破片杀伤作用。对于中大口径火炮榴弹和小口径舰炮、高炮榴弹 ,引信炮口保险指标一般可按弹径的4 0 0倍确定。对于初速较低且炸药装填量又较大的某些航炮榴弹 ,引信炮口保险指标从战术需求角度来看则应远一些 ,应达 1 5m甚至 50 m。弹头引信炮口保险距离指标应比弹底引信长 ,预制破片弹引信炮口保险距离指标应比普通榴弹引信的长     

脉冲力作用下弹道修正弹飞行稳定性研究

根据提高高射弹丸对机动目标命中率的实际需求,研究了空射型二维弹道修正弹.文中基于外弹道理论,建立了在脉冲力和脉冲力矩共同作用下的弹道修正弹刚体弹道模型.以某高炮弹丸为例,利用6自由度弹道程序进行仿真,分析了脉冲力、喷管径向位置偏差、轴向位置偏差对弹丸飞行稳定性的影响,通过仿真得到了该弹丸的最大允许作用脉冲力、径向与轴向稳定区域.这对弹道修正方案的设计,具有一定的参考意义.     

对空射击声学靶脱靶量测试系统的精度分析

本文根据空气动力学理论 ,阐述了超音速弹丸的激波特性和利用该特性来测量弹目偏差的原理。分析了影响弹目偏差精度的参数和误差源 ,提出了减小测试误差、提高测试精度的途径     

Tc复合弹侵彻陶瓷复合靶的试验与仿真分析

为增加弹丸对陶瓷复合装甲的侵彻能力,在30 mm制式弹头部采用增韧Tc材料,与制式弹进行对比,研究2种不同结构弹丸对标准陶瓷复合靶的侵彻能力,重点分析对比弹头结构和材料对陶瓷复合靶的侵彻。在相同条件下,对比分析制式弹和Tc复合弹对装甲钢板侵彻孔径的影响。采用ANSYS/LS-DYNA进行模拟仿真,模拟结果与试验结果基本吻合,结合仿真结果,进一步分析余速和弹芯剩余质量对弹丸的侵彻能力。     

拨弹轮齿数对供弹运动的影响分析

为保证炮弹在动态交接过程中炮弹速度的平稳性和交接的准确性,分析供弹交接单元中拨弹轮齿数对炮弹交接过程的影响。以某小口径自动机无链供弹系统为例,建立供弹交接单元的动力学模型,对拨弹轮在不同齿数情况下进行炮弹交接仿真分析,得到炮弹速度曲线图,并分析了炮弹与拨弹轮之间的碰撞力。结果表明,拨弹轮齿数的不同对炮弹在不同单元之间的交接有直接的影响,当前后交接单元齿数相同时,炮弹交接速度最平稳可靠。随着供弹速度的不断提高,炮弹与拨弹轮之间的接触力也不断增大。     

拨弹轮齿数对供弹运动的影响分析

为保证炮弹在动态交接过程中炮弹速度的平稳性和交接的准确性,分析供弹交接单元中拨弹轮齿数对炮弹交接过程的影响。以某小口径自动机无链供弹系统为例,建立供弹交接单元的动力学模型,对拨弹轮在不同齿数情况下进行炮弹交接仿真分析,得到炮弹速度曲线图,并分析了炮弹与拨弹轮之间的碰撞力。仿真结果表明：拨弹轮齿数的不同对炮弹在不同单元之间的交接有直接的影响,当前后交接单元齿数相同时,炮弹交接速度最平稳可靠。随着供弹速度的不断提高,炮弹与拨弹轮之间的接触力也不断增大。     

带微型扰流片的尾翼弹飞行弹道仿真

为了研究微型扰流片的控制机理及控制效果,以某带微型扰流片的尾翼弹为研究对象,从动力学角度分析微型扰流片动作对尾翼弹飞行弹道的影响,建立了该类弹箭的六自由度飞行动力学模型并进行了飞行弹道数值仿真;不同速度条件下扰流片对弹箭侧偏和射程的修正结果表明：在弹箭飞行过程中某一个时刻启动微型扰流片后,弹箭的飞行姿态可以发生较大的变化,从而改变其飞行轨迹,达到弹道修正的目的。     

某型火炮弹丸质量偏心对弹丸起始扰动的影响分析

针对大口径火炮定型试验中出现密集度超差的问题,分析了影响弹丸起始扰动的重要参数,重点研究了弹丸质量偏心对火炮射击精度的影响.建立了基于接触理论的弹丸与身管耦合动力学仿真模型,并对弹丸质量偏心位移、速度和角速度引起的扰动进行了数值仿真.结果表明:弹丸质量偏心偏离炮膛轴线是造成炮口扰动的重要因素,建议在大口径火炮定型试验中严格控制弹丸质量偏心.     

随机因素对弹丸起始扰动影响的分析方法

用均匀设计方法通过回归分析来研究随机因素对起始扰动的影响，可以得到影响起始扰动的主要因素及其影响程度，并能得到起始起动的标准差。与试验结果比较说明该方法的合理性。     

弹箭惯性主轴测试方法研究

为了准确测定弹箭的惯性主轴位置以保证弹箭的飞行稳定性和命中率,采用惯性主轴的双立面四点法,分析了测试过程中各截面质心的位置,根据力矩平衡得到弹箭惯性主轴的实际位置.设计了弹箭惯性主轴测试系统,通过标准圆柱体的组合方式以惯性主轴的理论计算值对系统进行标定,对测试得到的数据进行了误差分析.结果表明,该系统完全能满足弹箭惯性主轴的测试要求,在弹箭惯性主轴的测试方面,该方法是可行的.     

易碎穿甲弹材料性能研究

为研究弹体材料性能对易碎穿甲弹破碎特性的影响,采用AUTODYN有限元软件,模拟了不同材料性能弹体对有限厚靶的作用过程,并根据斜侵彻有限厚靶过程中弹体发生折断现象的物理模型,分析了材料性能对折断现象的影响规律。结果表明：在一定范围内,弹体的破碎特性随着弹体材料密度的增大和抗拉强度的减小而提高;在大角度斜侵彻过程中,随着弹体材料密度的增大和抗拉强度的减小,弹体易于发生折断现象。     

药柱燃速对底排工作过程及底排弹射程影响的数值模拟

为了研究底排药柱燃速对底部排气弹底排装置工作过程和射程的影响,采用计算空气动力学和质点外弹道学耦合的方法求解底部排气弹的飞行弹道,研究了底部排气弹在整个减阻阶段底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化,分析了药柱燃速对底部排气弹工作过程和射程影响。结果表明:数值模拟结果与制式底部排气弹靶场试验结果吻合,说明建立的计算模型合理;燃速调整系数由0.8提高到1.2时,燃烧时间由36.8 s减少到18.4 s,射程由38.12 km下降到36.21 km,增程率由33.32%下降到26.64%;不同底排药柱燃速的底部排气弹在减阻阶段的排气参数均随时间的增加而呈先增大后减小的趋势;采用高燃速底排药柱的底部排气弹排气质量流率相对于低燃速的底部排气弹较大,但减阻效果并没有明显提高。     

固定鸭舵双旋火箭弹弹体绕流的数值研究

为了研究加装精确制导组件的旋转稳定火箭弹弹体的绕流特性,尤其是鸭舵尾涡对弹体绕流的影响,通过计算流体力学方法,进行了网格密度研究,并对多攻角多转速工况的流场状态进行了数值仿真,利用Q准则实现对涡核心区域的辨识,并定性分析了不同工况下的流场特性,定量对比分析了弹体受力.结果表明:鸭舵涡系使弹体上出现不对称的条带状低压区域...     

结构特征参量连续变化增程弹道模型

为了分析底排-火箭复合增程弹在飞行过程中结构特征参量变化对外弹道性能的影响,在结构特征参量不变化和非连续变化的弹道计算模型基础上,根据复合增程装置的工作特点,结合底排药剂和火箭药剂的质量损耗形式,建立了结构特征参量连续变化的弹道计算模型.以某型弹为例,通过对3种弹道模型的理论计算结果对比,分析了结构特征参量变化对弹丸速度、射程以及飞行稳定性的影响.结构特征参量连续变化与不变化的弹道计算模型相比,陀螺稳定因子大8%左右,动态稳定综合因子在增程装置工作结束时刻大16.83%,结构特征参量连续变化的计算结果更加符合实际情况.     

脉冲X射线仪用作基准测速系统的研究

利用脉冲Ｘ射线仪及过零触发装置等组成的基准测速系统，能够获得弹丸通过不同区截装置瞬间的正交脉冲Ｘ射线照片，以及弹丸通过两区截装置的精确时间，从而可知弹丸通过区截装置时产生的脱靶量、弹道偏移量、精确的靶距和弹丸运动速度，并能够定量研究区截装置的非对称性、弹丸偏弹道中心、测时仪输入端阻抗变化等因素对测速精度的影响。     

爆炸螺栓作用同步性对弹丸着靶影响规律

针对火箭橇试验中弹丸终点弹道参数的准确性直接影响到弹丸终点效应评估的真实性,提出爆炸螺栓作用的时序及同步性对弹丸运动参量及着靶姿态的影响规律;利用CFD-FASTRAN气动力分析软件进行了数值模拟研究,分析了弹丸着靶运动参量及着靶攻角的变化关系,从中得出了爆炸螺栓作用的时序及同步性对弹丸运动参量及着靶姿态的影响规律;结果表明：爆炸螺栓作用时序及同步性对弹丸的运动参量及着靶姿态的影响较小。