弹道靶道照相系统技术参数和性能指标的确定原则

在弹道靶道试验设施中,照相系统与并向反光屏、火花闪光光源、红外触发、控制仪以及基准标记等系统密切配合,捕捉弹体瞬间“冻结”的飞行姿态,为测量弹体质心坐标和飞行姿态随时间的变化规律,以及弹体周围空气流场的状态和变化,提供一套准确可靠、清晰的系列正交阴影照片.因此,照相系统的技术参数和性能质量指标将直接影响测量和分析的准确性. 本文初步讨论了照相系统的焦距、相对孔径和衩场角,以及照相分辨力、绝对畸变、光谱透过率和像面照度均匀性等主要指标的确定原则.     

电磁轨道炮速度测量方法研究

电磁轨道炮武器系统进行发射试验时,速度是评价武器性能的一个重要参数.结合实际工程,利用平均速度测量原理,设计了基于网靶、光幕靶和阴影照相3种速度测量系统.通过在电磁轨道炮发射试验中使用3种速度测量方法,分析速度相对误差及其影响因素,比较每种测速方法的优缺点及主要适用范围.结果表明,网靶测速造价简单,比较实用;靶道阴影照相测速比较直观,能再现高速发射过程;光幕靶测速具有精度高、测量重复性好等优点.试验研究结果对评估电磁轨道炮发射性能具有指导意义.     

弹托前端结构对脱壳性能的影响

该文用四种弹托前端结构的25 mm APFSDS弹,在中间弹道靶道中进行了射击试验,利用正交多站火花阴影照相系统,得到了不同弹托脱壳过程的时序阴影照片.对照片的定量分析表明,弹托前端结构对弹托脱壳性能及弹体扰动有重要影响.     

杆式射流的实验初步研究

对4种装药结构形成的杆式射流进行了脉冲X光照相和对钢靶的侵彻实验研究,得出其侵彻体在不同时刻的形貌、质量分布及侵彻参数,分析得到了不同装药结构对药形罩材料利用率和侵彻参数的影响规律.     

正交闪光照相光纤同步技术

弹道靶道是当前世界各国进行气动力和外弹道研究的重要实验设施,弹道靶道中的主要测试设备是几十个火花闪光正交阴影照相站。实验表明,同一照相站两个火花闪光源内光的不同步时间约可在3μs,这给测量结果带来了不容忽视的误差。因而,改善正交闪光阴影照相的同步性能是十分重要的课题。用一个“丫”形光学纤维传光束,配以光学耦合器件,将照相站内一个火花源分成两个正交照相闪光源。不仅保证了闪光的严格同步,而且简化了结构,减少了火花光源,提高了照相质量。对枪弹的初步试验表明,这种光纤同步技术效果良好。     

脉冲X射线仪用作基准测速系统的研究

利用脉冲Ｘ射线仪及过零触发装置等组成的基准测速系统，能够获得弹丸通过不同区截装置瞬间的正交脉冲Ｘ射线照片，以及弹丸通过两区截装置的精确时间，从而可知弹丸通过区截装置时产生的脱靶量、弹道偏移量、精确的靶距和弹丸运动速度，并能够定量研究区截装置的非对称性、弹丸偏弹道中心、测时仪输入端阻抗变化等因素对测速精度的影响。     

两种天幕靶光幕交汇立靶测量系统分析

为了改善飞行弹丸立靶坐标测量系统的布置复杂、集成度低等缺点,提出了2种新型天幕靶的设计方法;根据立靶坐标的几何测量原理,采用单镜头双狭缝措施,设计了单镜头双狭缝交汇和单镜头双狭缝平行的天幕靶.利用两镜头构建了多光幕交汇测量弹丸坐标模型,采用高响应、低噪声阵列长条形光电探测器件,简化天幕靶结构设计,改善天幕靶探测性能.结合多光幕交汇测量系统数学模型,应用微分法分析了测量系统误差.靶场实弹试验结果表明,设计的2种新型天幕靶可以实现飞行弹丸坐标的测量,在高空大靶面条件下,坐标测量误差小于20 mm.     

基于面阵CCD的激光高速摄影技术在弹道测试中的应用

为了验证由高分辨率CCD像机和脉冲激光器组成的激光高速摄影系统的性能,通过对高速飞行弹丸进行弹道测试,用相互正交的照相方式,拍摄到了弹丸的姿态图像,并由此计算出弹丸的飞行速度和空间姿态角,其中速度的测试精度达到了0.1%.此结果表明:本系统结构简单,测试精度高.     

一种编码式光幕立靶测试系统

介绍了一种编码式光幕立靶测试系统,系统由两套垂直放置的编码光幕靶和解码处理部分组成.编码光幕靶由编码接收装置和平行光源构成,编码光幕靶可以实现弹丸着靶位置的精确测试,与同类测试系统相比,成本低、易于实现.     

俯仰角速度对弹丸侵彻多层靶弹道影响

针对俯仰角速度对弹丸侵彻多层靶弹道的影响问题,在分析大量文献数据与数值模拟数据基础上,采用LS-DYNA有限元软件,开展了考虑/不考虑俯仰角速度条件下弹丸侵彻多层靶数值模拟,对比了着靶时间、着靶速度、着靶点偏移、攻角、着角、引信过载等数据,结果显示考虑俯仰角速度下的数值模拟结果与试验更吻合.基于此,模拟分析了不同大小、方向俯仰角速度对弹丸侵彻多层钢筋混凝土靶弹道的影响,结果表明同等大小情况正向俯仰角速度比负向俯仰角速度对弹道影响更大,且为确保弹丸在目标建筑物内爆轰,其俯仰角速度大小、方向须控制在-627°·s-1～427°·s-1之间.     

基于线圈式地磁传感器的高速旋转弹转速测试

针对高速旋转弹的转速高、在姿态参数测试中误差随时间积累较快的难点问题，采用基于薄膜线圈式地磁传感器的转速测试系统对某型号子母弹子弹进行了实弹测试．将获取的传感器实测数据经小波函数滤波降噪，平滑曲线，然后运用法拉第电磁感应原理进行处理，得到了子弹散射过程转速曲线，清晰展示了弹丸的全弹道转速运动规律，并与实弹测试时的遥测结果相吻合．     

弹道预测下的舰艇编队防空火力冲突判定

为了获得舰艇编队多种防空武器系统协同防空时的火力冲突及其判定方法,针对防空火力冲突一般判断方法的不足,引入时间控制量和高度量,对基于时间步长的弹丸弹道散布模型进行了分析,建立了基于弹道预测的空间动态禁危区模型.该模型能够较为准确地描述冲突点处弹丸的运动特性,通过简化,可以较快得到冲突判据及解算方法.仿真表明,模型和判据...     

基于Sobol和EFAST法的枪弹转动角速度全局灵敏度仿真分析

为开展外弹道测试、动力学特性研究等需要，经常在枪弹外部安装各种用于飞行状态测量的装置。由于枪弹在发射及飞行中的状态受到各种随机因素的干扰，直接影响测量输出。为更好地开展试验设计及相关数据处理工作，采用姿态测量装置测量枪弹转动角速度的方案，以5自由度刚体弹道方程组为基础，采用基于蒙特卡洛打靶的Sobol全局灵敏度分析方法和傅里叶幅值灵敏度检验扩展法（EFAST），就姿态测量的输出对初速跳动、起始扰动等因素的敏感程度开展定量研究。定量分析结果表明：1)初速和初始攻角对姿态测量装置沿弹体径向的输出影响较大，初速对姿态测量装置轴向输出的影响较大；2)Sobol法和EFAST法均可定量分析参数对输出变量的贡献率，但EFAST法的计算更为稳健、高效。     

近程导弹初始姿态调整回路设计

根据捷联惯导系统坐标变换原理,建立了近程导弹初始段姿态调整回路数学模型,并运用六自由度刚体弹道进行了弹道仿真.结果表明,初始段姿态调整回路能够保证导弹在较大的初始姿态散布和初始段弹道倾角迅速下降的条件下,以较高的精度在短时间内完成三个通道的姿态调整.     

“金属风暴”武器的耦合膛压测试弹设计

为了获得“金属风暴”武器发射过程中的耦合内弹道参数,以达到武器系统优化改进目的,设计测试“金属风暴”武器相邻弹丸之间耦合膛压的测试弹。针对30 mm小口径武器弹上空间有限、耦合膛压导致弹丸同时受弹底压力、弹前压力,力学特性复杂的问题,设计了测试弹的机械结构,将薄膜压电传感器、加速度传感器、信号采集调理、信息处理和存储、通信传输、电池等电路系统集成一体,制成了耦合膛压测试弹; 为了提高耦合膛压的测量准确性,利用加速度测试结果对薄膜传感器压力测量结果中的惯性力进行了修正。利用“金属风暴”武器开展了射击试验,检验了耦合膛压测试弹的性能。试验结果表明:耦合膛压测试弹的机械强度满足发射及回收要求,测试弹机械结构可以保护薄膜传感器不被火药气体烧蚀,经过加速度传感器修正处理可以得到弹丸发射期间的弹底压力与弹前压力,耦合膛压测试弹能够获得“金属风暴”武器的耦合内弹道参数。     

大口径机枪双头弹测速方法与飞行特性分析

针对大口径机枪双头弹的运动特点,提出了一种采用多普勒测速雷达实现两目标测速的实验方法,进行了多普勒测速实验,获得了双头弹１００ｍ内全弹道速度－时间关系曲线。并计算出了双头弹两个弹头的切速和此道段的阻力系数,据此进行了行特性分析。实验结果证明,大口径机枪双间两个弹头的飞行是稳定的,且两者之间存在相对比较固定的速度差。该测试结果为其弹道分析提供了可靠依据。     

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.     

超高射频火炮发射过程仿真分析

针对串联预装填超高射频火炮的特点,建立了膛内火药燃气排空过程的计算模型,详细分析了后随弹丸弹前残余火药燃气的压力变化过程,并对弹前压力、弹后空间变化情况下弹丸运动规律进行计算.研究了3发弹丸以不同发射间隔序贯发射时的内弹道过程,对其规律和约束条件进行讨论,分析了发射频率对膛压和膛口速度的影响,弹前压力是影响超高射频火炮内弹道性能的关键因素,在发射间隔一定的情况下通过对超高射频火炮的调整和设计可以取得较好的内弹道性能.     

4卡瓣APFSDS弹的脱壳扰动与密集度

用３、４卡瓣前杯型弹托结构的２５ｍｍ ＡＰＦＳＤＳ弹，在中间弹道靶道中进行射击试验，利用正交多站火花阴影照相系统，得到这两种弹托脱壳过程的时序阴影照片，分析它们的脱壳性能和弹体扰动，并结合密集度试验。表明４卡瓣弹托能明显地减小脱壳扰动，从而提高，从而提高密集度性能。     

浅析战术弹道导弹的探测预警

在认真分析战术弹道导弹的弹道特点和战术使用特点的基础上，肯定了对战术弹道导弹预警探测的可行性，并研究构建了战术弹道导弹预警探测的体系结构，着重分析了对其预警探测的基本手段，提出了预报弹道与落点的模型和雷达散射截面综合模型，这些模型的建立将对战术弹道导弹的探测预警提供一定的理论依据。