层权及分层数对射程计算精度的影响

讨论了用准确层权和近似层权时,分层数对射程计算精度的影响;不同弹道系数和不同初速下分层数与精度的关系。研究结果对提高地炮气象准备的精度有指导意义。     

标准气象条件使用中存在的问题

中国炮后标准气象条件自公布施实以来,在我国炮兵武器使用发挥了很大的作用,但随着国际间交流的日益增加,使之逐渐暴露出一些问题,如弹道计算中射程标准经,目前我国弹道表的使用出口射表的编制等问题,为解决这些问题,建议重新修定我国的炮兵标准大气条件     

不同炮兵标准气象条件下决定射击诸元一致性分析

比较了国内炮兵标准气象条件和北约炮兵标准气象条件的气温和压力分布差异,计算了两种炮兵标准气象条件下的射程,导出了两种炮兵标准气象条件下弹道气象诸元偏差关系公式,通过算例分析了两种标准气象条件下的决定诸元的一致性。得到的结果为:尽管两种标准气象条件有差异,但两者弹道气象诸元的精确层权基本相同,气象诸元偏差修正系数基本相同,对北约标准的气压偏差为对国内标准的气压偏差加上同高程国内标准气压对北约标准的偏差,对北约标准气温偏差为国内标准的气温偏差加上相同弹道高下国内标准气温对北约标准气温的弹道温偏;两者弹道纵、横风基本相同,决定射击诸元具有一致性。     

燃烧轻气炮点火对内弹道性能影响的仿真分析

为探索燃烧轻气炮点火对内弹道性能的影响,应用商业软件对其进行仿真分析,通过施加能量模拟点火源,采用计算流体力学方法对燃烧轻气炮内弹道气体流场进行数值模拟分析。计算结果表明:燃烧轻气炮点火源布置对弹底压力波动影响很大,在一定范围内合理增加点火源数量、点火能量和放电时间都可以减小弹底压力波动,但对弹丸初速影响不大。     

外弹道气象诸元时空特性

为了准确获得外弹道气象诸元的时空特性,利用一元线性回归和多元线性回归等方法,根据已有外弹道气象诸元的研究以及技术规范要求,研究了气象诸元随时间、经度、纬度和海拔高度等影响因素变化的时空特性,建立了外弹道气象诸元时空特性求解公式模型。通过对青藏高原的气象探测资料计算分析,较为准确地获得了青藏高原外弹道气象诸元时空变化规律。     

关于修订我国炮兵标准气象条件的方法研究

为了减少弹道修正误差,提升火炮武器系统的火力打击能力和作战效能,论述了我国现行炮兵标准气象条件的局限性,根据我国实际气象条件、地理环境及弹道高度的需要,提出了修订我国炮兵标准气象条件的方法。以近些年青藏高原156个地面站的气象记录、26个高空站的L波段雷达数据为样本,应用该方法的区域及站点选择、多元大气、温度解析函数拐点选择等模型,较为准确地获得了我国青藏高原气象要素的变化规律。与现有的研究成果进行对比,结果表明:所研究的方法合理、准确,对我国炮兵标准气象条件修订具有参考价值。     

对建立我国炮兵高空标准气象条件的分析和建议

针对我国炮兵用标准气象条件缺少30 km高度以上气象参数分布的情况,根据超远程、高空飞行弹箭的弹道设计、弹道标准化及射表编制对高空标准气象条件的要求,给出了适合高空远程弹箭飞行的动力学模型.在对高空气象探测火箭实测气象数据分析的基础上,分析了气温、气压、空气密度随高度的变化规律,提出了56 km以下、可初步供国内开展高空飞行弹箭研究使用的高空标准气象条件.以150 km射程远程火箭为例,分析了不同高空气象条件对飞行弹道的影响,为远程高空弹箭研究提供了参考.     

横向弹道修正的一种快速计算方法

针对阻力环叠加减旋翼片的二维弹道修正技术方案,基于外弹道理论,建立其二维修正的飞行弹道模型,推导了横向弹道修正过程对应的近似偏流公式和修正量计算方法。进行横向弹道修正能力及飞行稳定性分析,并通过炮射试验验证该计算方法的准确性和有效性,计算结果与6自由 度弹道模型计算结果及炮射试验结果基本一致,最大误差不超过40 m. 研究结果对二维弹道修正技术的工程应用具有参考价值。     

某大口径迫榴炮同时弹着的理论分析

采用同时弹着射击方式旨在提高火炮的突袭威力,其威力的提高程度取决于同时弹着的射弹数量.用经典外弹道模型对某大口径迫榴炮的主配弹种迫弹、榴弹和预制破片弹各装药号的最大射程范围进行了计算,从理论上分析了不同射程同时弹着的射弹数量;分别对3个弹种的不同装药号进行了射距5 km的外弹道计算,在满足该炮同时弹着方案选择条件的前提下,确定了严格同时弹着的射击方案.结果表明,多弹种混合同时弹着在射弹数量方面更具优势.某大口径迫榴炮由于射角变化范围大、配备弹种多,因此是比较适合采用同时弹着射击方式的炮种之一.     

关于我军炮兵标准射击条件修订的探讨

针对常规弹箭远射程、大射高的发展趋势,采用理论推导与仿真计算的方法分析指出我军炮兵标准地球地形条件和气象条件存在的不足,并将平面、平行重力场修订为正球体、中心重力场假设,将标准气象高度上限从31 km外延至86 km,形成新的标准射击条件,为中远程、大射高武器系统的弹道计算、性能评估、射表编制及学术研究与交流提供基准.     

库存弹药内弹道性能检测方法研究

论述了在没有标准弹和弹道炮的情况下,如何对库存弹药实施内弹道性能检测.通过对传统的检测方法的分析、研究,提出一种新的库存弹药检测方法.该方法不依赖传统的标准弹和弹道炮,通过发射前对火炮身管内径变化量的测量,可以确定在弹药检测中由火炮自身所引起的系统误差.对该主要误差进行修正,对其它次要误差通过制定规程严格控制,使其减小到最小,以取代传统当日修正量的修正方法.本文还以某加榴炮为研究对象,就实现新的库存弹药检测方法的技术途径及实施过程进行了分析和论证,最后给出具体的实施方法.     

我国高原气象条件及其对火炮外弹道特性影响

针对我国高原气象条件复杂、火炮武器高原适应性差的问题,在查阅大量高原气象、火炮外弹道等相关研究文献的基础上,从我国高原地区分布及统计情况入手,以影响火炮外弹道特性的高原气温、高原气压、高原湿度、高原风等4个主要因素为分析对象,梳理总结了我国高原气象条件研究情况及其对火炮外弹道特性影响的研究情况,提出了进行火炮高原外弹道特性研究的相关建议,为系统开展火炮高原弹道特性研究、高原射表的编拟、炮兵指挥信息系统的设计等提供参考。     

基于七维状态向量反向无迹卡尔曼滤波的弹道外推算法

针对弹道模型误差、参数估计误差以及外推距离过长导致定位精度低的问题,建立了基于七维状 态向量的反向无迹卡尔曼滤波外推算法。为精确建立状态模型,该算法将弹道系数作为状态参量,纳入滤波过程。采用无迹卡尔曼滤波算法,以提高非线性估计精度。此外,由于正向滤波外推距离长,模型误差积累大,该算法采用反向滤波处理,将雷达测得的首点作为滤波终点,通过4阶龙格-库塔方程外推炮位。仿真结果表明,该算法定位精度相较原算法提高约50%.     

35mm高射炮钝感发射药的内弹道仿真

为了掌握35mm高射炮钝感发射药的内弹道性能,结合钝感8/1发射药的燃烧规律得到该炮特有的内弹道数学模型,应用四阶五级龙格库塔法编制Matlab程序求解该模型。结果表明内弹道仿真结果和参考文献提供的实验结果一致性较好。应用该模型对不同钝感剂含量的钝感发射药进行内弹道计算,计算出在其它装填条件一定的情况下,钝感发射药钝感剂含量对内弹道的影响,可知钝感剂含量的微减小即会引起膛压的急剧升高,当包覆层完全失效,最大膛压高达479 MPa,增大了35.54%。钝感剂的失效将严重影响射击安全,给火炮射击安全性带来威胁。     

弹道导弹再入段大气参数修正

为了提高弹头落点精度,在分析大气参数偏差对弹头再入精度的影响和实际大气参数与标准大气参数差异的基础上,运用实测大气参数,拟合建立了再入大气参数的修正模型,并分析了模型的可靠性.通过弹道仿真计算表明,建立的修正模型有效地提高了弹头再入落点精度,该修正模型是切实可行的.     

基于IMM-CKF的弹道再入目标跟踪研究

该文研究了弹道系数未知的弹道再入目标的跟踪问题.针对现有再入目标跟踪方法对弹道系数初值设定以及噪声协方差的设置比较敏感的问题,采用了数值精度高、稳定性好且计算量较小的求容积卡尔曼滤波(CKF)算法作为跟踪滤波器,并分别设计了由不同弹道系数模型构成的交互式多模型(IMM)算法以及由不同噪声协方差模型组成的IMM算法.仿真结果表明,该文设计的两种IMM算法都能显著提高跟踪精度以及对弹道系数估计的收敛速度.     

炮弹地面密集度性能与射程关系仿真

为了探讨炮弹三分之二射程地面密集度性能与最大射程地面密集度性能之间的关系,基于蒙特卡罗方法和弹丸空中6自由度弹道方程,采用符合误差因素特征的随机数序列,建立了弹丸地面密集度仿真预测模型,以某155 mm口径火炮榴弹为算例,分别得到了对应最大射程和最大射程三分之二处地面密集度仿真数值。结果表明:弹丸最大射程和最大射程三分之二处的地面密集度影响因素差异较大,难以定量对应;用三分之二射程检验弹丸地面密集度指标的方法难以反映最大射程地面密集度性能水平,不宜采用;最大射程地面密集度性能与射角散布几乎无关,而三分之二射程时,射角对地面密集度性能影响较大;弹丸应按最大射程考核地面密集度,火炮系统可按三分之二射程考核地面密集度。     

烧蚀磨损理论下多参数变化对火炮内弹道性能的影响分析

为研究火炮烧蚀磨损对内弹道性能的影响,基于烧蚀磨损理论,建立了经典内弹道模型和火炮烧蚀模型。针对某火炮的试验结果进行了数值模拟,获得的不同磨损量条件下启动压力变化规律与实测结果相吻合。在此基础上,数值分析了多参数变化对火炮内弹道性能的影响。结果表明:身管烧蚀磨损会导致弹丸速度和火炮膛压减小; 增大装药量后,随着身管磨损量增大炮口相对初速减退量减小; 增大火药力后,随着磨损加剧炮口相对初速减退量增大; 全装药条件下,射弹数达到约420发时,炮口初速相比于新炮下降了7.53%,达到身管报废标准,此时身管报废。