燃烧轻气炮发射过程数值模拟与优化

针对常规火炮理论初速极限较低的问题,基于氢氧燃烧特性建立燃烧轻气炮的内弹道内模型。根据燃烧轻气炮原理得到影响燃烧轻气炮內弹道性能的参数,采用粒子群优化算法对发射装置结构和内弹道参数进行优化,使用Fluent耦合Chemkin的方法进一步验证了内弹道数值仿真优化结果。结果表明：优化后装置的初速略微下降,燃烧室的初始压力和最大膛压大幅度下降,研究结果在燃烧轻气炮初期研究阶段具有较高的参考价值。     

燃烧轻气炮氢氧燃烧特性详细反应动力学模拟

应用氢氧燃烧19步详细化学反应机理,建立了某燃烧轻气炮氢氧燃烧单区模型,数值模拟了氢氧混合气体燃烧发射弹丸的过程。模拟结果与文献［1］实验结果基本吻合,较好地模拟了某燃烧轻气炮氢氧燃烧热力学过程。在此基础上,对多种工况参数下的氢氧混合气体燃烧进行了系统仿真计算,分别讨论了初始温度、初始压力、稀释气体成分与比例对燃烧轻气炮氢氧燃烧特性以及内弹道性能的影响,分析了氢氧燃烧过程中各化学组分的变化。研究结果表明,氢氧混合气体初始温度、初始压力和稀释气体成分与比例对燃烧轻气炮内弹道性能有着显著影响。     

燃烧轻气炮发射药密闭燃烧过程数值模拟

针对燃烧轻气炮密闭空间轻质可燃气体燃烧控制问题,建立了燃烧室氢氧预混气体湍流反应流动模型,湍流模型采用标准k-ε双方程模型,氢氧燃烧采用EDM涡耗散模型。通过CFD方法对氢氧燃烧过程进行了数值模拟,获得了燃烧室内压力、温度及气体组分的时空分布变化过程,分析了不同装填条件对氢氧燃烧过程的影响规律。研究结果对燃烧轻气炮氢氧预混气体燃烧过程控制具有指导意义。     

二级轻气炮内弹道过程数学建模及数值仿真

根据二级轻气炮的发射特点,采用经典内弹道模型描述药室里火药燃烧状况和活塞运动,同时采用一维非定常可压缩流动模型描述轻气室里的气体流动状态和弹丸运动,并通过活塞的运动状态将两者耦合,从而建立起二级轻气炮发射过程的内弹道数学模型;以某30 mm／120 mm轻气炮为基本计算模型,运用四阶Runge-Kutta法求解药室方程,运用二阶MacCormack格式求解轻气室方程,通过两部分的交替计算,实现二级轻气炮内弹道过程的数值仿真,为二级轻气炮的参数设计和发射性能的提高提供了理论依据。     

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。     

液体发射药迫击炮内弹道燃烧稳定性

为研究液体发射药迫击炮内弹道特性,搭建60 mm液体发射药迫击炮瞬态测试系统,对其燃烧室压力变化与迫击炮弹初速进行测试。在试验基础上,基于非定常欧拉-拉格朗日模型和液体发射药蒸发-燃烧模型建立带燃烧反应的液体发射药迫击炮两相流计算模型,对内弹道过程中的反应流场进行模拟,分析复杂气相流场与液体发射药喷射燃烧间的耦合关系及压力振荡形成机理。结果表明：60 mm液体发射药迫击炮燃烧稳定性好,具有工程化潜力;数值模拟与试验结果吻合度较高,且可以复现压力振荡现象,计算模型具有合理性;液体发射药的喷射与燃烧均受燃烧室内气涡的影响;反射波引发的液体发射药集中燃烧使压力表现为一种振荡发展。     

一种低烧蚀高渐增性发射药的研究

采用“浸渍-钝感”工艺制得改性单基发射药.用烧蚀管试验表征了该发射药的烧蚀.采用密闭爆发器研究了该发射药的静态燃烧性能,以857-30 mm制式弹道炮研究了发射药在膛内的动态内弹道性能.结果发现,与制式单基发射药相比较,制得的改性单基发射药的烧蚀量降低了16.4％,燃烧渐增因子P,由0.035提高到0.445,初速从8...     

电热发射内弹道集总参数模型

本文在一定的假设基础上给出了电热发射内弹道集总参数数学模型 ,该模型包括放电管内等离子体生成、流动过程以及燃烧室内液体发射药的燃烧等过程。考虑了毛细管材料烧蚀、电离产生等离子体的机理 ,液体发射药的燃烧 ,弹后气体的压力分布。利用该模型对电热发射内弹道过程进行了数值模拟 ,其结果与实验值在特殊点上具有较好的一致性     

改性单基发射药温度系数研究

采用"浸渍-钝感-包覆"工艺,制得了改性单基发射药。采用密闭爆发器和857-30 mm制式弹道炮研究了该发射药的燃烧性能和内弹道性能。分析了改性单基发射药的结构。结果发现,与制式单基发射药相比较,改性单基发射药无论是常温还是高低温,初速至少提高5%。所制得的改性单基发射药在857-30 mm制式弹道炮上具有低温度系数的特点,这是由端面封堵拉链状结构的形成及药体表面变软引起的。     

颗粒模压发射药的燃烧性能

以粒状高能硝胺发射药RGD7A-6/7药为基药,采用密闭爆发器和30 mm模拟弹道炮试验,研究了颗粒模压发射药模块的密度和基药的表面处理方法对其燃烧性能的影响。分析了不同模块的密度、不同表面处理基药的颗粒模压发射药的燃烧p-t曲线、L-B曲线特征,得到了模块的密度和基药的表面处理方法对颗粒模压发射药的燃烧性能的影响规律。研究结果表明:在一定密度范围内(1.0~1.5 g.cm-3),模压药越密实,燃烧渐增性越好;经过表面钝感、包覆后的基药压制成型的模压发射药MD7燃烧渐增性最好。内弹道试验结果表明,MD7在膛压低于空白药29.7 MPa的情况下,弹丸初速提高了6.6%,炮口动能提高了13.8%。     

基于虚拟样机的机枪结构参数对射击稳.定性影响规律研究

介绍机枪射击稳定性概念的新发展，提出机枪稳定性新的度量量，总结影响机枪射击稳定性的因素；利用ADAMS建立某型机枪的虚拟样机模型并进行校核；仿真与实验结果较为接近，证明模型的可信性和准确性；通过仿真手段得到各结构参数以及边界条件对机枪射击稳定性的影响规律，并提出提高机枪射击稳定性的措施。本文为机枪射击稳定性方面的研究提供了新的思路和方法。     

基于MEMS工艺的微起爆器性能研究

针对MEMS火工品低能化、集成化技术要求,设计了一种基于MEMS工艺的微起爆器,通过仿真计算获得了基体材料、换能元材料、火工药剂与微起爆器起爆性能的影响规律,确定了微起爆器的结构参数;通过MEMS工艺完成微起爆器一体化集成制作,对结构参数以及起爆性能进行了测试,结果表明结构尺寸与设计尺寸误差小于6%;微起爆器发火电压小于3V,装药直径1mm、装药量2.0mg时,可以可靠起爆CL-20炸药,实现了低能化、集成化的要求,为MEMS火工品提供技术支撑。     

基于虚拟样机的机枪结构参数对射击精度的影响研究

利用Pro／E和ADAMS建立了某型通用机枪的虚拟样机模型并进行了校验;通过仿真的手段得到机枪各结构参数以及边界条件对机枪射击精度的影响规律,提出提高机枪射击精度的改进措施;通过实物样机对仿真结果进行了验证;为提高机枪射击精度方面的研究提供了新的思路和方法。     

Study on Effects of Oxydal on Diesel Engine Combustion

Based on the analysis of the high temperature decomposition of oxydal(H2O2)and the combustion of diesel engine,the effects of H2O2 on the improvement of diesel combustion were studied.An oxydal spray system was designed to inject H2O2/water mixture into the manifold.The experiment was carried out on a 1135 diesel engine bench.The results show that H2O2 injection can make the curve of heat release rate move forward and decrease its peak value.The specific fuel consumption is decreased a little,while both NOx...     

舰载武器在舰船甲板上的布置研究

初始扰动是影响舰载武器发射精度的主要因素,但无法由试验测得。建立半约束期内火箭弹绕弹轴转动方程组模型,通过有限幅值随机激励仿真,得到了不同位置下舰船摇摆引起的舰载火箭初始扰动可能域。仿真结果表明将发射装置布置于舰船纵轴上能有效减小舰载火箭的初始扰动。因此将反舰导弹、防空导弹等对初始扰动要求高的武器布置于舰船纵轴上,将舰载火箭等对初始扰动要求低的武器布置在舰舯两舷有利于舰船甲板上各武器的统筹布局。     

Research on Influence of Damping Material on Structure Performance of Torpedo

Reducing the self-noise and radiated noise of torpedo is an effective way to enhance its detection and concealment capabilities.After discussing the basic principle on noise and vibration control and main noise sources in torpedo,the application of damping treatment for noise and vibration absorption was proposed in this paper.Compared composite materials(damping and metal materials)used as segment joint,their different contributions to the damping performance of base structure were investigated.The results show that the damping material can be used as segment joint effectively in vibration control.Taking cantilever beam as an example,four different damping treatments were compared in natural frequency and damping loss factor,the results show the influences of different damping layer layouts on the structure damping performance,and offer a reference for the torpedo shell design.     

动能弹质量对膛压的影响

通过数据拟合得出不同质量动能弹对应的 p －t 曲线及函数关系式,给出动能弹质量与最大膛压 m －pm 曲线及函数式,研究结果表明,动能弹质量主要影响膛压的最大值且在一定范围呈指数关系,研究结果可以为指定膛压下动能弹质量确定提供参考。     

射程的系统误差对检验统计量的干扰分析

为了分析射程检验理论中存在的缺陷,根据系统误差与射程真值的关系,推导了系统误差在检验统计量中的传递方式,得到了检验统计量中存在的系统误差的干扰项,建立了包含误差干扰的统计量计算式。计算结果表明,样本量越大则系统误差干扰越大,增大样本量能引起检验结论变为拒绝原假设。在计算多种样本量、多种系统误差幅度的抽样结果的检验统计量值的基础上进行对比分析,结果表明:样本量越大则系统误差产生的干扰越强; 假设检验仅能在样本量较小的时候谨慎应用,并且在应用中必须关注系统误差的幅度及其产生的干扰的强度。     

尾翼稳定火箭弹高原姿态运动规律研究

在分析高原环境对火箭弹弹道特性影响的基础上,建立了火箭弹姿态运动微分方程,对火箭弹高原姿态运动规律进行了理论分析。结合平原、高原姿态试验测试数据的分析验证,确定了尾翼稳定火箭弹高原姿态运动规律及其成因。试验结果表明,由于高原空气密度大幅降低,马格努斯力矩的作用效果增大,在大射角射击时,火箭弹在主动段结束后摆动角快速增大,并保持在大攻角作锥摆运动。为建立高原弹道模型,掌握高原弹道飞行规律,提高武器装备高原射击精度提供了理论参考。     

引信干扰效果评估准则探讨

提出了两种适用于评估对制导武器上应用的各类引信干扰效果的评估准则：干扰成功率准则和杀伤概率准则，并讨论了它们的应用条件。干扰成功率准则以实施干扰后引信是否提前启动、瞎火或改变正常工作方式判定一次干扰是否有效，依据多次试验的干扰成功率评估引信干扰效果和确定干扰效果等级。杀伤概率准则依据对引信实施干扰后装有引信的制导武器对目标杀伤概率的大小，或干扰前后杀伤概率之比，或干扰后杀伤概率的下降率评估引信干扰效果。