水下锥膛炮内弹道方程组的推导与计算

针对因火炮工作环境、装置的不同而导致经典内弹道基本方程组不适用的问题,以锥膛炮和带有弹裙的水下射弹为研究对象,考虑了挤压阻力、变质量水柱和压力变化的相互作用,推导出锥膛炮水下内弹道基本方程组,并对某口径锥膛炮进行数值计算,计算结果发现:身管长度影响炮口速度和膛内压力,浸水模式下的炮口速度与身管长度之间存在最佳匹配的关系,膛压随身管长度的增加而增大。     

带有不同膛口装置的流场仿真分析

针对火炮射击时炮口压力大而导致的振动问题,设计4 种不同结构的膛口装置。通过将火药燃气引入装 置内进行膨胀再排出的方式降低装置周围的压力,结合动网格技术对安装不同装置的膛口流场进行数值模拟,通过 对比无装置时炮口周围压力的下降程度来判定各装置的效果,并根据数值仿真结果对不同装置的降压效果进行分析。 计算结果表明：与无装置时相比,安装膛口装置后炮口周围压力明显降低,对该装置结构的进一步设计具有一定的 参考价值。     

一种新型炮口装置的膛口流场数值模拟

为研究一种新型炮口装置对火炮发射时膛口流场的影响,文中运用计算流体力学相关知识,采用包含动网格的膛口流场的二维非定常粘性可压缩N-S方程组进行模拟仿真。分析了在有无该装置的两种情况下,炮口流场的激波系结构形成与发展的过程。结果表明该新型膛口装置对弹丸出炮口后运动状态影响较小,炮口冲击波满足对环境及人员的要求。     

水下炮内弹道分析与数值仿真

为提高火炮在水下发射的初速，水下炮炮口设有挡水板，发射时挡水板改变了膛内弹丸的受力状况。通过水下炮发射时弹丸膛内的受力分析，考虑射弹前方压缩空气形成的激波压力，结合经典内弹道理论，建立了水下炮内弹道模型。以某口径水下炮发射为例进行了数值仿真，得到水下炮的膛压和速度曲线，与传统火炮对比，变化趋势基本一致，但膛压略有增大，初速有所减小；仿真还得到水下炮弹前激波压力曲线，仿真结果与实验结果吻合。     

某迫击炮炮口流场数值模拟与分析

为研究迫击炮超压值对人体的影响,模拟了弹丸出炮口后的流场.考虑了炮膛与弹丸定心部间隙的内弹道经典模型,计算内弹道参数.根据内弹道计算结果初始化弹丸在炮口时的膛内流场,然后模拟膛内气体流空形成的炮口流场,过程引入了火药气体与弹丸运动的耦合作用.计算过程采用分块网格的整体运动处理方法和结构化网格动态层变方法.计算结果捕捉到清晰瓶状激波系,详细分析了炮口周围不同监测点的超压值及膛内气体流空过程,对炮口冲击波的研究具有指导意义.     

膛口装置对双联自动机弹丸飞行姿态影响研究

为研究双自动机并联发射时膛口气流对弹丸出膛口后飞行姿态的影响,设计了新型炮口装置.对某双自动机并联发射时膛口流场进行数值模拟,结合膛口流场模拟结果分析了带炮口装置前后膛口流场对弹丸出膛口后运动姿态的影响.未装炮口装置时因膛口流场影响弹丸产生的偏移速度为2.586 m/s,安装新型炮口装置后弹丸偏移速度为1.564 m/s.新膛口装置可显著减小膛口气流对弹丸出膛口后运动姿态的影响,有利于提高武器系统的射击精度.     

大口径火炮弹丸膛内运动姿态测试系统设计

针对大口径火炮射击试验的特点，在分析研究文献「１」所述测试系统的基础上，提出了一种适用于大口径火炮弹丸膛内运动姿态的测试方法，并设计出相应的测试系统，经某大口径火炮系统试验测试证明，该系统工作可靠，测试结果合理，解决了大口径火炮膛内运动状态和炮口起始扰动量的测试问题。     

放入式火炮膛压测试技术研究

火炮身管内压力大小及其分布是重要的内弹道参数,准确、可靠地获取火炮膛内压力参数是动态测试领域的难题。简单介绍了多种测试膛压的方法,重点分析了放入式电子测压器的测试精度,提出了对实测膛压曲线进行积分、计算得到弹丸炮口速度的方法;与测得的炮弹初速进行对比分析,针对膛内压力场分布的不均匀性,提出了固定放入式电子测压器的测试方法。     

火箭增程弹延时点火具研究

文中针对火箭增程炮弹在发射过程中,实现火箭发动机延时点火设计了一种利用炮膛内的膛压作为环境力,能够避免高膛压击穿,具有延时精度好、作用可靠性高,完成发火、延期、点火功能的长延时点火具,描述了此点火具的结构及其工作原理,建立了工作过程的物理模型,并给出了试验结果.为增程炮弹或其它弹药的延时点火具的工程设计提供了一种方法.     

烧蚀磨损对某大口径自行加榴炮动态响应的影响

为提高大口径自行加榴炮身管寿命和射击精度等总体关键性能指标,以反后坐装置全对称布置且混合膛线的某大口径自行加榴炮为例,研究了火炮身管烧蚀磨损对火炮动态响应的影响。在对内膛测径数据分析的基础上提出了烧蚀身管建模方法。建立了不同烧蚀状态身管有限元模型,在此基础上进行了数值仿真,得到了膛内时期火炮的动态响应,以及膛内时期弹丸导转侧力矩、定心部力、炮口振动随烧蚀磨损的变化关系。分析了烧蚀磨损状态对火炮动力学响应的影响,结果表明,随着烧蚀磨损增大,弹丸的定心部力逐渐增大,炮口振动位移增加不明显,炮口振动速度有所增大。研究结果对该类火炮的总体结构设计具有一定的参考价值。     

整装式液体随行装药的两相流数值仿真

随行装药技术通过随行液体药的燃烧提高弹底压力，可以有效地提高弹丸的初速，能够在不改变火炮结构的基础上应用于现有武器系统，增强火包的威。本文建立了随行装药的两相流内弹道模型，并采用MacCormack格式进行了数值求解，给出了随行装药的压力分布、气相速度分布和固相速度分布曲线，并与常规的底部装药结构的计算结果进行了对比，得到的坡膛处的p-6曲线和实验结果有较好的一致性，说明随行装药的两相流内弹道模型能够正确揭示膛内气固两相流动的基本规律。     

以火药为能源的炮口式火炮动态后坐技术研究

在分析国内外以火药为能源的火炮动态后坐技术现状的基础上,设计了置于火炮炮口处的火炮动态后坐发生装置。以某型地面火炮为例,建立了该方法的内弹道计算模型,并进行了内弹道方程组的诸元解算,并以某型地面火炮炮身为研究对象,基于有限元仿真软件ABAQUS对火炮动态后坐过程中的火炮身管进行了有限元仿真,同时也进行了多次以火药为能源的火炮动态后坐试验。仿真和试验结果均证明,结构设计合理、可靠,满足火炮动态后坐性能检测要求。     

某小口径火炮多功能膛口装置流场数值仿真

针对小口径火炮身管长度和后坐力与无人作战平台不匹配、传统膛口装置功能单一等问题,设计集制退、 消声、消焰为一体的多功能膛口装置,提出一种适用于该膛口装置的超压分布模型。采用截短型火炮身管,利用Fluent 软件建立2 维轴对称气体动力学模型来计算膛口流场;采用大涡模拟模型,使用Ffowcs Williams and Hawkings 方法 计算噪声变化情况,结果显示,该膛口装置的制退效率为70%,消音率为17.8%,制退效率与实验误差为14%,消 音率与实验误差为11%。数值仿真结果表明：该膛口装置能有效降低火炮后坐力,并且在射击时有良好的隐蔽性, 满足现代战争的需要。     

炮口制退器现状及其发展趋势

作为火炮反后坐装置之一,炮口制退器是减少火炮发射时对炮架作用力的有效途径,可有效降低火炮后坐动能和炮架的射击载荷,其研制水平是影响火炮系统射击精度和机动性能的关键。通过分析炮口制退器的基本原理和类型,根据当今各国制退器的发展及应用现状,总结了研究炮口制退器所需的关键技术,预测了其未来的发展趋势。为有效提高炮口制退器的效率并减小其有害作用的影响,保证精度和射击效率的匹配性,需要在充分利用理论研究、实验研究等相关技术的基础上继续加以完善。     

辅助药室提高初速问题的实验研究

该文介绍了在不提高最大膛压情况下,利用辅助药室来提高初速的原理性实验.研究结果,并揭示了辅助药室各参数对初速和膛压的影响规律.     

火炮炮膛质量检测技术研究

介绍了一种利用ＣＣＤ摄像镜头来获取火炮炮膛表面疵病信息的检测装置，论述了该装置的设计思想和实施方案，该装置以ＣＣＤ摄像镜头为传感器，使用ＩＢＭ－ＰＣ／ＡＴ４８６机作主控和图像处理系统，主要用于各种火炮炮膛表面疵病（烧痕，裂纹，瑕点等）的实时自动检测，也可对石油，化学工业中各种金属管道进行自动检测。     

炮口初速预测方法综述

为提高火炮的射击精度,对炮口初速预测方法进行研讨。根据火炮膛压的复杂特性,结合理论推导,提 出影响火炮初速的主要因素及条件,通过相关资料,将现有的炮口初速预测分为经验公式法、解析函数法、物理对 照法和数值分析法,分别对其进行描述与分析,总结出火炮在不同使用条件及发射弹序下的初速变化规律,并对各 类方法的适用范围以及技术发展趋势进行阐述。研究结果表明,利用规律来提高预测精度将成为重要发展发向之一。     

数字式高炮身管疵病探测仪的设计

高炮射击时身管疵病会对火炮的射击精度和使用安全造成重大影响,应用光机电控制技术和CCD成像技术,结合炮膛结构特点设计了高炮身管疵病探测仪。该装置通过多摄像头组合,实现了360°全景成像,观察内膛表面形貌,对身管内膛表面进行定性及定量检测,具有疵病自动定位、疵病类型自动比对、大小自动测量等功能。系统可在驱动装置的驱动下沿着身管轴线移动,对炮膛表面疵病进行有效地识别和综合评定。     

双目视觉内膛疵病检测系统

针对传统光电检测方法无法获得疵病深度信息的不足,以双CCD摄像机构成的立体视觉为基础,设计并实现了一种基于数字图像处理技术的火炮内膛疵病检测系统;在介绍系统总体设计原理的基础上,研究了检测系统窥膛探头的双目视觉原理、结构组成、光学系统参数,以及自走装置、控制装置等部件,讨论了检测系统的功能模块组成、图像处理方法等软件系统;实测结果表明:该内膛疵病检测系统功能完备、操作简单、精确度高,完全符合实际工作需求。