敏捷供弹系统虚拟样机技术

提出一套完整的大中口径舰炮敏捷供弹系统.应用三维实体建模软件PRO/E完成了整个供弹系统各个子系统的模型设计及建立;进行了装配检查,排除了零部件之间的干涉,完善了零部件设计;再利用PRO/E和ADAMS相结合,建立供弹系统各部分的驱动系统,并与实体模型结合,对此系统进行机构的运动学、动力学和驱动系统仿真,对设计的可行性和合理性进行进一步检验.建立了一个完整的大中口径舰炮敏捷供弹系统虚拟样机,为供弹系统的进一步深入研究以及实际生产提供了坚实的基础;同时给军械设计研发提供了一条高效率、低成本的方法.     

舰炮供弹系统的模块化设计研究

为了提高舰炮武器的标准化、集成化程度,加快新型号舰炮的研发速度,以及提高舰炮的主要性能指标,该文以某口径舰炮供弹系统的模块化开发为例,集中论述了依据新型供弹机理,进行模块化设计、结构化开发的基本设计方法．同时,利用虚拟样机动力学软件对模块化拆分、优化重组和封装后的新型供弹机构进行了关键工作步的仿真分析,通过某口径模块化舰炮X发每分钟的理论供弹率瓶颈的突破表明：模块化的方法具有缩短研发周期,并使研制舰炮系统具有多项扩展性的技术特点。     

舰炮供弹系统设计研究

针对目前我国大中口径舰炮供弹系统急待改进的现状,在借鉴国内外供弹系统现有技术的基础上,提出了一套新型大中口径舰炮敏捷供弹系统.说明了这种大中口径舰炮供弹系统的设计方案;转运间布置圆柱凸轮分度机构驱动的间歇式转动的弹鼓,直动盘形凸轮机构实现弹从弹鼓到升降机弹位转换;伸缩液压缸为动力,齿轮齿条机构增速的升降机;摆动液压缸实现的分弹器配合直动液压缸把升降机输送来的弹推送到装弹摆臂;装弹摆臂摆动到与身管平行并输弹到压弹机.给出了装填第一发弹所需的相应时间,以及连续供弹的频率.设计方案从根本上解决了大中口径舰炮供弹系统自动化和更换弹种问题.     

新型舰炮供弹系统仿真设计研究

依据某型舰炮新型供弹原理,应用多体动力学仿真软件-ADAMS对供弹系统总体结构进行了“模拟运动轨迹“的仿真设计,同时对系统关键机构(凸轮机构、齿轮齿条机构)进行了参数化设计,并在此基础上对某型舰炮系统供弹的影响因素之一后座力参数进行分析和修正,通过关键工作步的仿真试验和定性分析结果说明：实战状态下,供弹过程实质上是多因素、变参数综合作用的结果,弹鼓供弹、单线扬弹、多向供弹的系统结构能够充分考虑以上因素的影响,满足实战条件下对机构小冲击、高速度供弹的设计要求,同时具有紧凑、设计简单的特点。     

新型供弹系统并行时序设计研究

针对某新型舰炮供弹率低的突出问题,采用现代机械理论中的并行时序方法,设计了配备中间储弹仓结构的4线旋转式下扬弹机,齿轮、齿条直线式上扬、推弹机构的新型供弹机构,并分析了机构运行不确定性因素对机构供弹率的影响.仿真和时序设计定性分析结果表明,利用该方法设计的新型结构供弹率比同口径舰炮供弹率提高了20%～30%,保证了系统供弹率≥45发/min的设计要求.同时说明该方法可以作为结构设计的主要方法之一进行广泛应用.     

基于时序设计方法的新型供弹系统性能仿真研究

针对舰炮供弹速度低、转换弹种慢、不能充分发挥系统供弹能力的突出问题,采用时序化设计方法对系统机构进行时间分配,建立了兼容多弹种供弹的全系统机构模型,并对设计供弹速度为50rds/min的机构进行了时序控制下的机、电及控制一体化性能仿真,结果显示:设计的供弹系统首发弹供弹时间、连续供弹时间和弹种更换时间为:1.62s、1.02s和9.474s,均达到设计要求,充分发挥了系统的供弹能力,优化了系统设计结构,保证了供弹系统安全、快速、可靠地供弹.     

含非线性接触碰撞的大口径舰炮弹链柔性铰多体模型

针对某型大口径舰炮在供弹过程中因炮弹晃动过大引起的扬弹机卡弹问题,建立了含非线性接触碰撞、摩擦的弹链柔性铰多体动力学模型,采用递推的方法得到弹链的运动学和动力学方程,给出了柔性铰刚度系数、接触刚度系数分别按材料和接触表面特征计算的方法.在不同材料的弹筒以及不同片弹簧刚度系数下的计算结果表明,钢制弹筒比铝制弹筒能更好地限...     

舰炮弹丸对典型反舰导弹的毁伤分析

针对近程反导作战中小口径舰炮武器系统对反舰导弹的毁伤效果评估问题,在传统的以命中概率为毁伤评估的基础上,根据小口径舰炮对反舰导弹的毁伤机理,建立了毁伤模型。运用有限元方法,针对密集阵舰炮武器系统弹丸对典型反舰导弹战斗部系统进行了多角度侵彻毁伤仿真分析。通过与实验数据的对比表明,结果能够反映实战环境下舰炮弹丸对反舰导弹可能的毁伤效应,对有效评价小口径舰炮对反舰导弹整体的毁伤效果提供了理论参考。     

AK630转管舰炮凸轮曲线分析

从离散数据点入手,得到了AK 630舰炮理论凸轮曲线.该凸轮曲线没有后直线段,斜直线段较短,经分析该布局可以极大地减小机心组最大加速度,从而节省机心组功耗;在导出火药气体能量有限的情况下,能将更多的能量输出到供弹系统中.同时,由于将更多的角度分配到进弹过程中,可以降低推弹速度,保证推弹的可靠性.因此,该布局可为高射速转管武器设计提供参考.     

新型舰炮供弹凸轮轮廓线设计的研究

采用圆柱滚子直动凸轮机构作为扬弹主动力输出机构,以保证新型舰炮下扬弹机构具有加速性能好、输出动力大、运转机构冲击小等优点。对比常用供弹机构设计曲线,及应用多体动力学软件-ADAMS进行的性能实验表明：样条插值方法设计的凸轮轮廓线具有理想的理论加速度S^..、理论速度S^.、理论跃度J值;增加插值点数目,可以提高曲线的计算精度;有效地解决了在高速、重载条件下凸轮机构刚性冲击和柔性冲击大的突出问题,因而,插值法适合应用于获得不同条件下的预期运动规律曲线的设计。     

Simulation System of Antiaircraft Gun to Intercept Cruising Missile

The tactical assumption of antiaircraft gun system to intercept cruising missile is researched withmethod of digital simulation. At first the problem of target creation is discussed, Then the modeling of each partof antiaircraft gun system including fire control system, tracking system, shootable zone and calculation ofexternal trajectory is dissertated detailedly.After establishment of simulation database, the forward relevant     

车载机枪校正训练模拟系统的研究

介绍了一种基于虚拟仪器来实现装甲车辆车载机枪校正训练模拟控制的一种方案。文章对车载机枪模拟控制系统进行了总体设计,在由单片机构成硬件平台上,利用Altium Designer6.9设计了实时数据采集的硬件电路,以及应用Lab-view软件编程来处理此数据,同时生成最终的模拟平台。     

中口径自动舰炮输弹簧的疲劳寿命及损伤分析

本文研究了中口径自动舰炮输弹簧的疲劳寿命及损伤规律.研究指出,该弹簧断裂属高周疲劳破坏,以线弹性断裂力学为基础的寿命估算与实验结果吻合较好;研究得到弹簧疲劳寿命损伤曲线,并指出弹簧端环上的钢印压痕造成约70%的疲劳寿命损伤;研究认为,只要保证弹簧热处理质量,采用合理的喷丸工艺,并避免压痕,该弹簧可以满足服役性能要求.     

面向对象技术在武器动力学仿真软件中的应用

利用面向对象编程技术设计了自动武器机构运动分析计算仿真软件.本软件针对自动武器自动机的结构特点和发射方式,基于面向对象编程技术和VisualC++编程环境,分析了软件系统的数据结构,设计了针对数据输入、输出、计算模型等父类及其继承类,给出了软件设计的框架和系统的集成方法.软件经实际应用和测试,具有较高的计算精度.     

多约束导引控制一体化的自适应鲁棒滑模设计方法

在攻击机动目标的末制导段, 为使舰炮制导炮弹能够同时满足攻击角、视线角速率测量受限、执行器控制饱和等多项约束, 基于自适应鲁棒控制与动态面滑模设计了一种导引控制一体化设计方法. 首先, 在纵平面内, 建立了弹体的导引控制一体化设计模型. 然后, 设计扩张状态观测器迅速准确地估计出视线角速率与目标机动等未知干扰. 其次, 运用自适应指数趋近律设计了非奇异终端滑模, 以确保视线角跟踪误差与视线角速率在有限时间内收敛至零. 进而, 结合自适应鲁棒项构造动态面滑模与虚拟控制量用以镇定串级系统并削弱变结构项的抖振. 进一步地, 通过设计自适应Nussbaum增益函数, 较好地补偿了由舵机偏转受限引入的控制饱和非线性问题. 运用Lyapunov稳定性理论严谨地证明了终端视线角跟踪误差、视线角速率的有限时间收敛性, 以及系统的一致最终有界性. 仿真实验表明, 所提出的设计方法能够使舰炮制导炮弹在打击具有不同机动形式的目标时, 均具备较好的导引控制性能.     

舰炮后坐力函数的非线性回归

利用试验数据确定函数参数,一直是难以解决的问题.本文根据舰炮内弹道试验数据及数值计算结果,详细阐述了利用非线性回归法估计舰炮后坐力函数参数的方法,从理论和技术上解决了利用威布尔函数及对数正态函数拟合舰炮后坐力的难题.对单100 mm和双57 mm舰炮的分析计算表明,利用该方法拟合精度较高,完全能满足工程需要.     

基于Mantis的灯光视景仿真的设计与开发

灯光助降系统是辅助飞机夜间着降过程中必不可少的设备.设计和开发了基于Mantis的灯光助降视景仿真系统,系统采用高效能的Mantis软件作为图形生成器,利用通用图像生成接口协议对场景中的灯光进行控制.该系统已用于某型飞机的虚拟仿真训练系统的夜航训练过程,并且已用于舰船灯具设计的辅助设计过程中,取得了较好的效果.