《现代兵器》2000年1～12期篇名索引

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美国GPS新动态及其对未来战争的影响

简述了美国全球定位系统(GPS)的技术沿革,包括试验卫星、正式服务、现代化三个阶段。介绍了GPSⅢ的类型,分析了GPSⅢ的新特性,主要包括第四民用信号、更高的发射功率、更高的定位精度、更丰富的服务能力、丰富的星座几何复杂度、具备军用码点波束能力、搭载了星间通信载荷等。对下一代GPS的发展进行了展望,分析其可能的技术和性能突破,重点分析了新一代GPSⅢ对未来战争的影响,最后给出了简短总结。     

平流层浮空器项目关键技术分析

近年来,基于风场环境利用的平流层浮空器随着材料工艺、数值环境预报、智能控制、超压结构等领域发展而取得了重要进展,形成了飞行高度较高、驻空时间较长、机动部署能力强、应用模式灵活等能力。同时,随着人工智能方法的引入而发展了区域驻留能力,在信息保障、态势感知、环境监测、搭载投放等军用及民用领域具有广阔应用前景。梳理了谷歌气球和STRATACUS两个典型项目的研究进展,总结并分析了其总体方案,研究了超压结构、机动发放、风场建模、导航控制等关键技术特点,探讨了基于风场环境利用的平流层浮空器的应用前景,并提出了未来发展的启示与建议。     

BNCP在雷管中的应用技术研究

为推进新型安全钝感起爆药BNCP的军事应用,开展了BNCP在雷管中的应用基础技术研究和性能特征分析.给出了BNCP的结构表征、热性能、安定性、相容性、各种感度性能的典型数据和特点,研究了BNCP的装药工艺性能,测试与分析了BNCP的爆热、比容、爆速、爆发点和“准起爆药”的安全特征,通过试验研究了BNCP的极限起爆药量、...     

高炮数字式航路教练器设计

基于嵌入式电子技术和新材料、新工艺设计数字式航路角教练器,给出了硬件结构和软件流程,并对系统的可靠性进行了分析.采用了随机数生成技术、闭环控制技术、多极细分传动技术等,解决了老式航路教练器在训练中搬运不便、多人操作、精度不高的问题,实现了训练的自动化、控制的精确化、操作的简单化.     

高炮数字式航路教练器设计

基于嵌入式电子技术和新材料、新工艺设计数字式航路角教练器，给出了硬件结构和软件流程，并对系统的可靠性进行了分析。采用了随机数生成技术、闭环控制技术、多极细分传动技术等，解决了老式航路教练器在训练中搬运不便、多人操作、精度不高的问题，实现了训练的自动化、控制的精确化、操作的简单化。     

国外轻型反坦克导弹发展现状

介绍了世界范围内轻型反坦克导弹的发展情况,分析了其研制历程、性能特点、改进措施,重点阐述了美国、欧洲、以色列的一些重点型号。     

利用飞行试验数据对惯性制导系统误差进行分析鉴定的方法

本文叙述了利用外、遥测数据对制导误差、制导工具误差、制导方法误差、惯行仪表误差和主要外干扰进行分析、鉴定的方法；并作了公式推导；给出了实例计算结果，并对有关问题进行了讨论。     

飞航导弹综合环境可靠性研究

分析了飞航导弹的自然环境、振动和冲击环境，讨论了各种试验设备，介绍了美国、德国、日本和意大利等国的环境试验箱、新型振动台、先进的随机振动系统以及综合环境试验设备，同时研究了飞航导弹的可靠性。重点论述了综合环境可靠性研究的必要性和可能性，以及世界各国在这方面所做的工作。     

简讯

四川省兵工学会于9月10日在5003厂召开了专委会总干事工作会议。到会总干事21名。296厂、451厂、256厂、152厂、重工院基层委员会秘书长应邀参加了会议。 会上,何志英秘书长简要传达了上级科协、学会的有关精神,通报了西南兵工经济运行情况,总结了学会上半年的主要工作,会议重点对1999年的学术、科普工作计划进行了认真的检查和落实,并对下半年学会的工作作了布置。     

不同氮含量焊丝熔化极气体保护焊高氮钢的微观组织与力学性能

为研究不同氮含量焊丝对高氮钢焊缝组织性能的影响,采用自制的0.46［N］、0.61［N］、0.84［N］3种不同氮含量焊丝进行高氮钢熔化极气体保护焊焊接工艺试验。测试分析3种成分焊丝焊缝的固氮效果、气孔倾向、微观组织及力学性能。结果表明：随着焊丝氮含量的增加,焊缝氮含量升高,气孔倾向也增大;3种焊丝焊缝组织均由奥氏体+铁素体组成,焊缝组织形态主要取决于焊缝的凝固模式,由焊缝中的各种合金元素共同作用决定;焊缝力学性能主要受铁素体含量及其分布的影响,铁素体含量越高且呈沿晶分布,焊缝硬度、强度越高,韧性越差;当焊缝凝固模式为奥氏体凝固模式、奥氏体-铁素体凝固模式时,焊缝氮含量越高,焊缝拉伸性能越好;气孔缺陷主要影响焊缝的冲击韧性,气孔增多,焊缝冲击韧性下降。     

舰艇平台机动航线与导弹攻击航路一体化设计方法

针对舰艇平台行动规划与火力机动规划结果冲突,导致回退重算、兵力火力行动规划效率低的问题,提出舰艇平台机动航线与导弹攻击航路一体化设计方法。根据双方平台运动参数及导弹末端攻击角或攻击方向,基于平台最短时间机动战术,进行舰艇与目标的虚拟遭遇点预测及导弹飞行航路动态规划。迭代计算舰艇平台的机动航向、机动时间及航程等机动参数,并推荐计算本平台的导弹发射点。分别给出了导弹直航方式和航路规划方式下舰艇平台最短时间接敌机动的实现步骤。结果表明,该方法可实现舰艇平台抵达推荐的发射点后,即可立即按规划的导弹飞行航路发射导弹,充分使用导弹的射程,在尽可能远的距离发射,达到“先敌发射、先敌命中”效果。     

面向无人机作战的虚拟孪生系统设计方案

针对无人机在作战仿真过程中模型精度较低、虚实交互运行较难,指挥员作战体验较弱等情况,基于虚拟孪生技术提出作战仿真系统设计方案,用于无人机实际作战与仿真推演同步运行,并根据战场态势实时输出智能化辅助决策。在数字孪生的基础上提出虚拟孪生技术的内涵,结合人工智能的先进手段,设计面向无人机作战的虚拟孪生系统框架。以单兵作战四旋翼无人机的作战过程为案例,设计其硬件与软件架构,分析其运行流程。案例研究结果表明,虚拟孪生系统下的模型运行较为精准,能够实现虚实同步,交互运行,可视化界面和智能化决策实时输出让指挥员参与感增强,提升了作战指挥效率。     

履带平台无人驾驶系统基于语义信息的模块串联方法

为提高无人履带平台在复杂越野环境下的通行能力,提出一种通过语义信息串联无人驾驶系统中环境感知、运动规划、运动控制模块的方法。环境感知模块通过相机与激光雷达的融合感知方法,利用图像语义信息与激光雷达点云特征,结合平台通过性几何参数,对环境中可通行区域进行粗提取,之后在可通行区域利用高斯聚类模型对环境进行精细的可通行度分析,最终生成具有不同通行度语义信息的三维栅格地图;运动规划模块在考虑平台运动学模型、动力学约束以及平滑过渡约束的基础上,结合地形与道路表面属性生成行为运动基元,通过对基元的分层式在线选择生成具有行为语义的轨迹;运动控制模块基于模型预测控制算法充分考虑平台驱动电机的执行能力、跟踪偏差以及控制稳定性,借助运动规划给出的行为运动基元语义属性,对控制目标函数权重系数进行实时更新,减小轨迹跟踪的横向误差,航向误差以及速度误差。最终利用中型混合动力无人履带平台进行了实车验证,结果表明：所提运动规划方法结果相较于基于平面二值栅格地图规划的轨迹在平均俯仰角、平均侧倾角、平均曲率分别降低46.1%、46.5%、14.2%;所提出基于行为语义轨迹变参数运动控制方法相较于定参数的运动控制方法分别在横向偏差、航向偏差、速度偏差降低17.1%、2.7%、6.1%。     

新型推力可控垂直发射装置及其内弹道规律

为提高发射装置的通用性,提出了一种新型“类同心筒”弹射装置——推力可控垂直发射装置。通过零维内弹道计算和三维内弹道仿真两种方法,分析了低压室燃气出口面积对发射装置内弹道性能的影响;通过多项式拟合得到了低压室燃气出口面积与弹射最大加速度、出筒速度、出筒时间的关系式,并对拟合关系式进行了验证;研究结果表明：改变低压室燃气出口面积控制发射装置推力是可行的;导弹出筒时间、出筒速度、最大加速度随低压室燃气出口面积近似线性变化——低压室燃气出口面积减小,导弹最大加速度增大,出筒速度增大,出筒时间减小;拟合关系式的弹射最大加速度误差在8%以内,出筒速度与出筒时间误差在4%以内。     

连续式跨声速风洞中压缩机一体化设计

为满足连续式跨声速风洞对主回路驱动压缩机运行范围宽广、气动性能优良、转速控制精度高、密封严密、喘振预防安全可靠的特殊要求,开展0.6 m连续式风洞驱动压缩机针对性设计,并进行机械运转试验、气密性试验、转速控制精度测试试验、热力性能试验、喘振预防试验验证。根据一体化设计理念,对压缩机进气室、排气室分别与风洞第1拐角段和第2拐角段整体设计,使结构紧凑、流动均匀、压力损失降低;采用充气密封和设置放空腔等设计,有效防止了润滑油泄漏到风洞内流道以及风洞内部试验气体向洞体外泄漏和风洞外部的湿空气进入风洞内部;基于主从控制模式和矢量控制技术,成功实现了两台电机的双端同步拖动。试验结果表明：0.6 m连续式风洞驱动压缩机设计合理,气动性能优良,运行平稳,密封效果良好;压缩机转速控制精度优于0.03%,防喘振控制安全可靠。     

浅水区串联航行体超空泡流动特性研究

为了研究浅水区串联航行体超空泡流动特性,采用VOF多相流模型建立了空气、水、水蒸气的混合相的连续性方程和动量方程,对串联航行体在浅水区形成的超空泡流场进行了数值模拟,研究了水深和航行体间距对超空泡流动的影响。研究结果表明:前后串联航行体在运动过程中均会形成超空泡,且空泡的初始形态、轮廓近似,并在自由面激起先导波浪; 在浅水区,会有上方空气卷入超空泡内,但是随着水深的增加,上方空气不再卷入空泡内; 随着航行体间距的增大,充分发展阶段的超空泡轮廓变得越加平缓,当间距大于5倍的航行体长度时,不同间距下的串联航行体超空泡轮廓无明显差异。     

氢气占比对氢气-煤油-空气旋转爆轰波传播特性的影响

为研究燃料中氢气占比对旋转爆轰波传播特性的影响,以液态煤油和氢气作为燃料、空气为氧化剂,通过求解Navier-Stokes方程对旋转爆轰过程进行二维数值模拟.通过改变质量流量和燃料中氢气的占比对旋转爆轰波进行二维数值模拟,研究不同工况对旋转爆轰波传播特性的影响,并对燃烧室内新爆轰波形成过程、模态转换过程和气液分布不均匀...     

基于深度学习的空空导弹多类攻击区实时解算

现代空战日趋复杂,传统攻击区只能提供导弹发射的限度,无法满足现代空战决策的需求。基于目标机水平逃逸角度的最大攻击区、50°攻击区、90°攻击区、水平不可逃逸攻击区、最小攻击区等5类攻击区,针对现有攻击区解算方法无法同时解算多种攻击区的问题,提出多函数深度拟合网络(MFDFN)模型,以实现多种攻击区的同时解算。设计了改进的进退法解算流程,通过弹道仿真获取攻击区数据样本库。根据多函数拟合网络的特点,设计了“整体预训练+局部微调”训练策略,并对网络进行有监督训练。仿真结果表明：采用“整体预训练+局部微调”训练策略的MFDFN比传统网络不仅提高了计算实时性,而且很大程度上提高了计算准确性,其平均相对误差低至0.27%,平均绝对误差低至58.81 m;MFDFN模型具有较强的可靠性和实用性。     

混杂结构复合材料防弹性能研究

为探讨不同混杂结构对防弹性能的影响规律,根据芳纶Ⅱ和芳纶Ⅲ纤维力学性能特点,设计制备7种不同混杂比例的复合材料,每种混杂比例有芳纶Ⅲ为迎弹面或背弹面两种铺层顺序。采用1.1 g标准模拟破片、51式7.62 mm铅芯弹等对各种混杂结构的复合材料进行性能测试,研究了铺层顺序、混杂比例等对抗冲击性能和防弹性能等的影响规律。研究结果表明：低速冲击下,随着芳纶Ⅲ复合材料含量的增加,混杂结构复合材料的最大载荷时间逐渐降低,即同一时间内,芳纶Ⅲ可以吸收更多的能量;芳纶Ⅲ复合材料为迎弹面或背弹面,其穿透概率50%的弹道极限速度v₅₀均随着芳纶Ⅲ质量含量的增加而提高,趋势为v₅₀开始提升速度较大,质量含量超过30%时,v₅₀提升速度明显趋缓,芳纶Ⅲ质量含量超过70%,v₅₀提升不明显。当芳纶Ⅲ复合材料位于迎弹面时,混杂结构复合材料v₅₀较高,这一现象在芳纶Ⅲ复合材料质量含量为30%～70%时最为明显,同时,芳纶Ⅲ复合材料含量的增加有利于减小防弹头盔弹击后的变形量。