底排火箭复合增程弹射程影响因素及其规律性研究

文中结合底排火箭复合增程弹的弹道特性和火箭增程效率影响因素的分析，分别计算了火箭工作特征参量（火箭点火时间、火箭增速）、弹丸初始参量（发射角、质量、初速）等因素的变化对复合增程弹射程的影响规律。计算结果所揭示的规律性对底排火箭复合增程弹的工程研制具有较好的应用价值。     

底排-火箭复合增程技术中最佳底排质量流率方案的确定方法

文中对底排－火箭复合增程弹的底排质量流率最佳方案给出了相应的算法和典型结果，同时该算法还可同步给出对火箭发动机的冲量要求，本算法和结果将有助于155mm口径底排－火箭复合增程弹的设计分析。     

某底排-火箭复合增程弹全弹模态分析

对某底排-火箭复合增程弹在尾部约束条件下分别用分布质量模型和3D实体单元模型进行了有限元分析,得出了2种模型的固有频率.计算表明,除了前2阶频率以外,2种模型计算的结果出现了较大误差.分析了产生这种差异的原因,给出了合理的解释,可以为底排-火箭复合增程弹结构设计提供参考.     

某海炮复合增程炮弹底排药工作异常原因解析

某海炮复合增程弹在系统试验中出现发射出炮口后底排破碎掉药、工作异常现象,导致射程偏近,通过对底排药、发射装药系统、底排装置、底排火箭结构匹配等层层系列排查、对比分析,找到了导致复合增程弹底排药异常工作的影响因素,改进后通过高低常温大样本量发射考核,异常现象消除,彻底解决了底排药发射后异常工作的故障,提高了复合增程弹使用可靠性。     

炮弹增程技术的发展

系统地介绍了炮弹增程技术研究和发展状况,详细地论述了火箭、冲压、滑翔、复合等增程技术的发展现状、关键技术,并对炮弹增程技术的发展提出了建议.     

底排-火箭复合增程弹火箭助推发动机喷管设计研究

针对底排-火箭复合增程榴弹，进行了助推火箭发动机喷管设计。依据喷管的工作条件进行了喷管型面设计、喷管热防护设计，分析了喷喉比对推力的影响。结果表明在喷喉尺寸固定且在喷口强度允许的条件下．喷口直径越大越有利于提高火箭发动机的推力。经射击试验证明文中所述对增程弹火箭助推发动机喷管设计具有一定的指导意义。     

对底排火箭复合增程弹底排结构的认识

为更好认识国内外底排火箭复合增程弹串联结构方式中底排的结构,对底排结构组成、工作原理和主要部件的作用进行了分析。采用有限元仿真分析和不同结构对比试验的方法进行验证。通过仿真分析和试验验证,提出底排结构设计中应注意的几个关键问题,可为复合底排在串联式底排火箭复合增程弹的工程应用提供参考。     

复合增程弹结构布局与最佳弹道的匹配设置

将底部排气技术和火箭助推技术同时应用到同一弹丸上，是许多国家致力探索的一种使弹丸打得更远的途径。本文针对三种总体结构布局形式的底排－火箭复合增程弹，分析了它们的结构特点和底排装置、火箭装置的工作特性，详细讨论了复合增程弹底排一火箭工作时序行选择对弹道特性的影响以及实现理论上最佳弹道的匹配条件。     

底排-火箭复合增程弹外弹道模型研究

文中通过对底排—火箭复合增程弹外弹道特征的分析,利用底排总阻减阻率公式推导出了底阻减小率与弹形系数之间的关系。通过简化底排质量流量计算公式并用平均推力代替实际火箭推力建立了复合增程弹的外弹道模型。用所建模型对外弹道参数进行了计算,计算结果与试验结果吻合的一致性较好。所建外弹道模型对该类弹丸的初步设计和弹道参数匹配研究具有重要的指导意义。     

带鸭舵滑翔增程炮弹飞行弹道研究

文中针对鸭式布局的滑翔增程炮弹的飞行弹道特性,通过动力学分析,建立了滑翔增程炮弹的各飞行弹道段的弹道模型和控制模型,数值分析给出了滑翔增程弹飞行速度变化规律、最大射程角以及滑翔增程炮弹的滚转控制段与滑翔控制段的弹道特性,研究结果为鸭式布局滑翔增程炮弹的弹道设计提供了理论基础。     

基于计算流体力学与质点弹道耦合的底部排气弹工作过程以及射程预示

基于计算流体力学的优点以及目前底部排气弹射程预示问题,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,获得在整个减阻阶段底部排气弹底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化规律。研究结果表明：不同海拔发射的底部排气弹在减阻阶段的排气参数均随着时间的增加而呈增大的趋势,但在减阻末阶段,变化趋势变缓;随着海拔高度的增加,阻力系数随时间的增大而增加的趋势变得平缓,甚至会出现下降的趋势;在海拔0 km发射的底部排气弹在减阻阶段前期,底排装置以底排减阻模式工作,到减阻阶段中后期,底排装置的工作模式介于底排减阻模式和火箭增程模式之间。     

底部排气弹增程率的确定

本文提出了底部排气弹极限增程率与最大可能增程率的概念及计算方法.论述了减阻率与增程率的关系,提出了在论证与总体设计阶段,利用最大可能增程率设计底部排气弹的方法,本文为充分发挥底排增程效果.进行底部排气弹的优化设计提供了基础.     

国外利用斜翼方式增大弹药射程的方法

为了达到无需火箭辅助而增大射程,对国外采用弹体斜翼／尾翼的方式增加弹药射程的方案进行了介绍;该设计方案具有智能舵机控制,制导弹药从超音速、音速,到亚音速的整个滑行阶段,均将保持最大升阻比;为了分析超音速与音速滑行阶段内给定的马赫数与攻角时不同斜翼的最佳后掠角状态,利用重叠网格法进行了系统的纳维-斯托克斯方程计算,通过对斜翼的最优配置设计,无需火箭助推便可使弹药达到100n mile的目标射程。     

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。     

基于药柱变燃速燃烧的底排减阻增程方法

为了深入研究底部排气弹减阻增程的特性,进一步提高弹丸的射程。针对国内某155 mm底排弹,建立了不同燃速燃烧的底排药柱、变燃速燃烧的包覆药柱和药柱包覆层位置的变化三种情况下的燃烧模型,模型中引入了燃速改变系数,并通过数值计算分析了其对底排弹减阻和增程的影响。结果表明,当燃速改变系数从0.7增加到1.2时,底排工作时间减少27.08 s,射程减少1.16 km,增程率减少3.86%;变燃速燃烧的药柱在内层采用高燃速燃烧,外层采用低燃速燃烧的增程率可达32.33%;对药柱分层燃烧位置优化后,在距药柱内环约1/4处有最佳射程39.76 km。因此,可以通过寻求底排药柱最优的分层位置,采用变燃速燃烧的方法来改善底排弹减阻增程特性,且这种方法具有普遍适用性。     

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。     

基于导流控制底排增程原理的燃气流场数值仿真

导流控制底排增程原理是一种既可改善底排增程效率又可以提高其射弹精度的新技术新原理.该文结合对传统底排增程原理的特征分析,导出了导流控制底排增程原理成立的压力条件,给出了基于导流控制底排增程原理的导流控制体内外压力场与速度流场的初步数值仿真结果.数值仿真结果与试验现象吻合较好.     

变质量弹丸结构特征数的弹道计算方法

分析了在弹丸在飞行过程中质量衰减（如底排增程弹和底排－火箭复合增程弹）对其主要结构特征数的变化影响，建立了一种与四自由度修正质点弹道或六自由度刚体弹道的弹道计算模型相配套的计算模型，经算例验证该模型计算准确可靠。     

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.