侵彻多层钢靶板过载测试技术

针对在弹丸侵彻钢靶板过程中高过载带来的问题,研究了一种能够抗高冲击作用的弹丸侵彻多层钢靶板过载测试装置。该装置采用灌封、多层材料组合缓冲以及二次电源的措施,能保证测试装置抗高冲击作用和可靠工作。对弹丸侵彻多层钢靶板的过载特性进行了测试,结果表明所研究的测试装置能够可靠获取与记录弹丸穿过各层靶板时的加速度。     

火炮发射过程中的弹丸过载测试方法

针对目前火炮发射过程中弹丸膛内过载测试方法的测试精度低、测试过程复杂且成本高昂等问题,提出了采用微波干涉仪的火炮发射过程弹丸膛内过载测试方法。该方法采用微波干涉仪对弹丸膛内运动的微波多普勒信号进行分析处理获得弹丸膛内过载。试验结果表明,该弹丸膛内过载测试方法精度较高,且成本低、测试过程简单,实现了无损测试,能有效获得弹丸发射过程中的过载性能数据,可以为引信及制导弹药的电子元器件抗过载设计提供更为准确和可靠的基础数据支撑,也为火炸药等的抗过载研究提供了加载测试技术手段。     

基于过载控制的反舰导弹的高度控制系统设计

建立了描述导弹纵向运动的线性模型.基于过载控制方法,设计了反舰导弹的新型高度控制系统.该控制系统采用内外环结构设计.在内环控制反舰导弹的过载和角加速度,在外环控制反舰导弹的飞行高度,并且采用变结构控制方法设计了它的控制器.以某型超音速反舰导弹为例进行了仿真研究,仿真结果显示了所设计的基于过载控制的高度控制系统的控制能力.     

弹丸卡膛姿态测试系统设计与实现

针对弹丸卡膛姿态对火炮射击精度的影响，分析了弹丸卡膛姿态测试的基本原理，设计了由位敏探测器、光学镜头组、抗过载激光器、信号电路等组成的弹丸卡膛姿态测试系统，并进行了系统试验验证，试验结果表明该测试系统具有较高的精度、重复率和线性。     

弹丸前端抗高过载北斗接收天线

针对弹载卫星接收天线小型化、方向图覆盖及抗高过载的综合性问题,提出了弹丸前端抗高过载北斗接收天线。该天线基于微带振子天线原理,利用天线曲流技术将天线振子折线形成伞形微带振子,同时在天线背面的振子天线内侧通过开槽形成电容加载,缩小了天线尺寸,并采用对称微带振子馈电结构实现了天线方向图在赤道面为圆形,子午面为"∞"字形的全向辐射。仿真、测试与试验表明,弹丸前端抗高过载北斗接收天线性能指标优良,具有体积小、易加工安装、方向图稳定等特点,在承受高过载的发射条件下满足产品全弹道卫星定位。研究成果可应用于不同榴弹平台的卫星接收天线设计。     

弹丸头锥上对称配置的S波段微带天线阵

针对以前传统的微带共形阵在弹道修正弹和遥测等应用平台上安装困难及抗高过载的问题,提出了一种弹丸头锥上对称配置的S波段微带天线阵。该微带天线阵采用天线单元与微带功分器分离的形式,两个天线单元介质基片焊接在23 mm×30 mm的钢片上,用螺钉固定在头锥上铣削出的小平面上,在头锥两侧对称布置。微带功分器放置在锥体内部,天线单元通过背馈方式与微带功分器连接,进行等幅同相馈电。仿真、测试与试验表明:S波段弹丸头锥上对称配置的抗高过载微带天线阵性能指标优良、安装工艺简单且具有抗高过载能力,该研究成果可应用于各种尺寸的遥测和弹道修正弹的弹载共形微带天线阵设计。     

信息化炮弹抗高过载设计方法

随着作战需求和信息技术的发展，催生了具备侦察定位、精确打击、封锁干扰等各类功能的信息化炮弹，其效能的发挥通常需要弹载功能器/部件和弹体结构、材料能抗各种高过载作用，抗高过载技术已成为制约炮弹信息化、智能化快速发展的主要瓶颈技术之一。梳理了信息化炮弹抗高过载问题的发展历程，阐明了信息化炮弹抗高过载的本质内涵；总结了过载环境建模与测量、抗过载结构与材料、抗过载试验与测试等关键技术；提出了以功能防护为核心目标的抗高过载设计思路，明确了信息化炮弹抗高过载设计流程。提出的“本体强度加固、支撑体变形吸能、结构件破坏转移、前沿技术交叉”抗高过载方法在工程实践中取得了较好效果，为信息化炮弹及具有高过载特征的火箭弹、导弹等抗过载设计提供了参考。     

弹丸阻力曲线随高度变化的计算研究

当弹丸的飞行高度在0-3000米之间变化时,弹丸的阻力曲线不再仅仅只依赖于弹形参数和马赫数,而应当随高度变化而有所变化.本文研究了雷诺数随高度的变化,计算了阻力曲线随高度的变化,并编制了相应的计算程序.     

新型反舰导弹高度控制系统设计

提出了应用过载控制技术设计新型反舰导弹的高度控制系统的方法，并利用MATLAB软件中的SIMULINK工具箱进行系统仿真，仿真结果证明所设计的高度控制系统具有良好的控制性能。     

弹丸头锥上小型化共形短路遥测天线

针对弹载遥测天线小型化、弹体共形及抗高过载的综合性问题,提出了弹丸头锥上小型化共形短路遥测天线。该天线采用低介电常数柔性薄介质基底材料实现弹载共形,基于多短路针加载短路面的原理,逐步优化和确定了小型化共形短路遥测天线的各种参数,实现了天线的小型化。采用两片共形短路遥测天线对称配置形成的微带天线阵方向图具有在赤道面为圆形,子午面为"∞"字形的全向辐射特点。该天线外形尺寸为宽21 mm,长20.5 mm,厚0.5 mm。仿真、测试与试验表明,弹丸头锥上小型化共形短路遥测天线具有体积小、易加工安装、方向图稳定且具有抗高过载能力特点。研究成果可应用于小尺寸平台的遥测和弹道修正弹的弹载共形微带天线阵设计。     

基于化学反应的高超声速弹丸头部气动热预测

为了准确预测高超声速弹丸表面的气动热问题,在考虑热化学反应的情况下,基于SST k-ω、表面反应和二维非稳态热传导方程,建立了高速流场与弹丸结构紧密耦合的传热模型,并以某外形高超声速弹丸为研究对象,采用数值模拟方法,在不同飞行高度、不同飞行马赫数等条件下对比计算了有、无考虑化学反应时弹丸表面的气动热分布情况。计算结果表明,考虑化学反应对弹丸表面的热流密度有较大影响,弹体表面温度及其驻点处温度均有明显提高; 在飞行马赫数为5.5,飞行时间为1.5 s的情况下,随着飞行高度的增加,弹丸驻点处及弹身表面的温度会降低,但各高度上弹丸驻点处的温度在考虑化学反应较未考虑化学反应时高约200 K; 随着来流马赫数的增加,化学反应产生的热量越多,弹体表面及驻点处的温度增加越大。研究结果对高超声速弹丸的气动热预测与热防护具有一定的参考。     

弹丸侵彻双层钢板的三维数值模拟

应用ANSYS／LS-DYNA分析技术对弹丸侵彻双层均质钢板进行数值分析，获取了弹丸侵彻钢板的速度、加速度变化曲线和规律，以期为硬目标侵彻引信设计中的参数优化及抗高过载加速度传感器的选择提供理论依据．利用LS-DYNA有限元程序，用弹塑性模型建立材料模型，对高速弹丸侵彻均质钢板问题进行了数值模拟，为引信设计提供参考．     

双模导引头高度定位系统的研究与实现

飞行高度精确测控是双模导引头执行目标指示、航姿遥测的主要实施单元.针对传统高度测量方法的缺陷和导引头趋于小型化、智能化、标准化的要求,设计并实现了一种具有大气压采集、温度补偿、大气压高度转换与经纬度信息实时同步的高度定位系统,其大气压高度转换率高、输出数据可靠稳定.经过外场飞控综合性能测试和模拟打靶功效测试验证,表明高度定位系统测量数据精准度和实时性满足导引头研发需求.     

基于自抗扰控制技术的导弹控制系统设计

文中采用自抗扰控制技术对导弹控制系统设计的新方法和工程实现进行研究。文中借鉴常规导弹控制工程实现的设计方法和原则,提出自抗扰姿态、过载、高度控制器设计及工程实现方法,并与传统方法设计结果在数字仿真中比较。结果表明,该方法具有较强的鲁棒性和适应性,在导弹控制系统设计中应用前景较好。     

基于Lyapunov函数的飞行器高度回路饱和控制器设计

对一类采用过载控制的飞行器的高度控制系统，采用Lyapunov函数方法，进行基于过载受限的饱和控制器设计。该方案使得不同初始状态与控制目的的高度控制系统，均能在输入受限的条件下，收敛到系统原点领域。高度控制系统是一类非线性系统，文中通过构造Lyapunov函数方法，确保了系统的稳定性。由于控制律采用的是饱和控制形式，因此从根本上解决了输入受限问题。最后仿真结果表明了该方案的有效性。     

基于基准角和补偿角的常规弹药滚转角磁探测算法研究

常规弹药发射过程中的高过载和飞行过程中的高速旋转使得陀螺仪等传统的姿态角测量系统无法正常工作,以地球磁场为测量基准,通过相关算法实时辨识弹丸的姿态角,具有一系列的优点.将弹丸的滚转角分解为基准角和补偿角,给出了处于射击平面内的弹丸滚转角解算方法并进行了误差分析.针对弹丸的摆动及地磁信号测量误差进行了仿真.仿真结果表明,该解算方法具有较高的精度,基本能够满足常规弹药简易制导滚对转角探测的需要.     

弹丸侵彻多层靶板数值分析

应用ANSYS／LS—DYNA分析技术对弹丸侵彻三层均质靶板进行数值分析，获取弹丸侵彻靶板的速度、加速度变化曲线，并计算了弹丸侵彻三层靶板时的极限速度。通过分析不同弹速、不同弹重产生的弹丸速度及加速度的变化，找到其中的变化规律，为硬目标侵彻引信设计中的参数优化及抗高过载加速度传感器的选择提供理论依据，解决了过程计算的繁琐问题。     

弹底过载存储记录仪

为获取弹丸在膛内的加速度,设计了一种能承受高压、高过载的微小型存储测试仪。它由单片机和CPLD作为主控芯片、高速FIFO作为缓存与NAND flash为存储介质,以橡胶作为电路模块与外壳的缓冲材料。采用有限元软件ANSYS/LSDYNA对冲击过程进行了数值模拟,并经155mm火炮实测验证。记录仪成功获取了膛内弹底加速度,并承受住了弹丸出口31000g的过载。     

弹丸质量对高强度薄钢板抗弹性能影响的模拟分析

利用有限元模拟法研究了弹丸质量对两种高强度薄钢板抗弹性能的影响,从钢板的破坏形貌、受力和吸收能量的角度分析了不同质量弹丸冲击钢板的过程,最后设计相关试验对模拟结果进行了验证。结果表明:较高强度钢板的抗弹性能要优于较低强度钢板,钢板背凸高度和残余弹丸的长度均较小。随弹丸质量增加,钢板的背强下降,但是弹丸穿透钢板时需要的动能增加。低质量小口径弹丸能量集中传递给钢板,钢板受力较大,能够吸收的弹丸能量较少。     

关于几种飞行高度定义的讨论

结合飞行器的设计、试验和运用,简单地介绍了几种容易混淆的飞行高度,即标准气压高度、海拔高度、绝对高度、相对高度、真实高度、地面高程的定义,并讨论它们的实际应用情况。