涡轮驱动悬浮装置动力特性分析和试验

为了研究悬浮子弹药悬停装置的可行性,设计了一种侧进气涡轮驱动悬浮装置,并进行了动力学分析和试验研究。组合动量理论和叶素理论建立了悬浮装置提升力分析模型,同时建立了侧进气涡轮动力分析模型,并通过试验,得到悬浮装置提升力大小和喷嘴分布、射流入射角与质量流率对涡轮驱动性能的影响。     

干扰条件下侵彻子弹着地参数的求解与分析

侵彻子母弹的子弹着地参数决定着子弹的最终毁伤效果,是侵彻子母弹研究的重要方面,对子母弹的设计和使用具有重要的参考价值.针对侵彻子弹在飞行过程中受到的主要干扰,建立了子弹的干扰弹道仿真模型,分别将各干扰因素加入子弹干扰弹道模型中,进行弹道仿真计算,研究了各干扰对子弹着地参数的影响.仿真结果表明,母弹解爆高度偏差、子弹质量偏差、子弹气动阻力系数对子弹着地参数的影响较大,其余干扰的影响较小.     

子母弹活塞式抛撒机构空中抛撒模型及仿真研究

对有活塞最大行程限制的子母弹活塞式抛撒机构空中抛撒内弹道过程及子弹外弹道初始条件计算方法进行了探讨，建立了抛撒弹道模型，并进行了数值仿真。内弹道模型首次对活塞有最大行程限制问题以及动态抛撒过程中反作用力对母弹系统造成的影响进行了研究；子弹初始外弹道模型分析了带导向管、母弹旋转及子弹装配问题等。仿真结果符合实际过程，说明模型合理。可为活塞式抛撒机构结构设计、结构优化及空中抛撒散布效果分析提供理论指导。     

悬浮铝粉尘爆轰波参数

用两相流模型对爆轰波管中的悬浮铝粉尘的爆轰波进行了研究。数值模拟了管径为15.2cm的圆管中平均粒子直径为3.4μm、单位质量表面积为3m2·g-1的铝粉尘中爆轰波的传播和发展,得到了不同浓度时悬浮铝粉尘爆轰波参数,并得到了爆轰极限的下限为当量比=0.25。数值计算给出管径趋于无穷大时不同铝粉尘浓度时爆轰波的参数,得到悬浮铝粉尘爆轰极限的下限为当量比=0.16。数值模拟了当量比为=1、管径不同时爆轰波速度的变化,并得到产生爆轰的临界管径。     

带导向管的子母弹活塞式抛撒弹道建模及数值仿真

在子母弹活塞式抛撒背景下，提出了带导向管的抛撒机构，分析单燃烧室和双燃烧室结构工作原理，对子母弹系统抛撒散布过程的计算方法进行探讨,建立抛撒过程内弹道方程组及子弹散布模型，并在此基础上进行了数值仿真。系统总结了子母弹活塞式抛撒特点及性质；将带有导向管的活塞式抛撒技术和母弹旋转融合在一起，增强了子弹空中散布效能；子弹弹道模型及仿真给出了子弹空中运动规律及散布规律。为抛撒过程的研究、抛撒机构的工程化设计和结构优化、空中抛撒散布效果分析提供理论参考。     

中心爆管子母弹抛撒内弹道过程的数值模拟

为得到中心爆管子母弹准确的抛撒结果,对子弹进行了动力学分析,将抛撒分为4个时期,结合经典内弹道理论,建立了完整的内弹道模型.利用此模型对某型火箭弹中心爆管子母弹战斗部的抛撤内弹道过程进行了模拟计算.结果表明,抛撒后外圈子弹的过载略低于内圈子弹,其子弹速度略高于内圈子弹.这与试验结果也十分接近.所建立的模型可以较为准确地描述抛撒内弹道的全过程.     

超导单铁悬浮系统反馈控制研究

超导单铁悬浮控制系统,采用超导线材绕制电磁铁设计状态反馈控制器使系统稳定悬浮.在系统模型完全已知情况下,先设定闭环系统的特征值,得到闭环系统的特征方程,进而得到反馈增益.因为超导线圈的零电阻效应,所以在系统稳定悬浮后,线圈消耗的功率为零,实现节能的目的.     

靶场试验环境条件下战术导弹子弹药的飞行弹道仿真

针对战术导弹靶场试验中存在的子弹飞行故障和子弹鉴定子样不足等问题，通过分析子弹运动规律及环境诸因素对子弹飞行弹道的影响，综合考虑子弹气动外形等因素，建立了子弹飞行动力学模型．经仿真运行，得到了子弹飞行弹道，并可获取其它飞行参数，为分析子弹飞行故障、获取仿真样本和研究子弹落点散布规律提供了有效手段．     

子母弹内燃式气囊抛撒内弹道建模及数值仿真

为研究子母弹内燃式气囊抛撒的内弹道过程, 探讨了内燃式气囊抛撒系统的结构和工作原理;根据内燃式气囊膨胀过程的特点,提出了气囊容积和有效推力面积的计算方法,建立了内燃式抛撒机构的抛撒内弹道模型.利用数值计算方法,获得了燃气压力、子弹速度和子弹加速度等内弹道性能曲线,并对计算结果进行了分析.数值仿真及地面试验结果验证了模型的合理性,为子母弹内燃式抛撒系统结构设计提供了理论研究方法.     

末敏子弹减速阶段弹道动力学模型

介绍了导弹末敏子弹在减速阶段的运动特性.首先,简单介绍了导弹末敏子弹的作用原理和减速阶段的工作过程,将末敏子弹减速阶段的弹道分为自由坠落阶段和减速伞减速减旋阶段.然后分析了两个阶段的受力情况,并分别建立了单质点运动学模型和质点-刚体动力学模型.该模型可以为末敏弹的总体设计及稳定扫描装置的设计提供帮助,可以用于末敏弹中的外弹道研究.     

新型活塞式中心抛撒机构的内弹道仿真研究

为了保证子弹在低过载抛撒环境下能得到较高的子弹抛撒速度,设计了一种新型的活塞式中心抛撒机构,对这种抛撒机构的工作过程进行了研究。这种新型活塞式中心抛撒机构通过带有斜面的弹托来传递活塞对子弹的推力,高压室燃烧低压室做功等方式,降低了初始的推力峰值,实现抛撒过程的低过载。根据此种抛撒机构的工作原理,对活塞、弹托及子弹等进行受力分析,建立了此种抛撒机构的内弹道模型,采用此模型对其内弹道性能进行仿真研究。计算得出,该种新型抛撒机构能提供大于50m/s的抛撒速度并将子弹过载控制在1000g以下。所建立的内弹道模型对此种新型活塞中心抛撒机构的设计具有参考意义。     

延期药喷雾造粒料浆分散悬浮研究

为制备分散性和悬浮性良好的延期药喷雾造粒料浆,以木质素磺酸钠、水玻璃和自制三元共聚物为分散剂,通过初步实验确定分散剂的添加范围。实验表明3种分散剂单独使用均有较好的分散料浆效果,仅需较小添加量就能够将料浆分散悬浮于水中一定时间。此外,采用回归正交组合实验,得到分散剂添加量与料浆分层时间之间的数学模型,分析发现分散剂同时添加会产生负协同效应,降低药剂的分散性能。     

火箭助飞连续爆炸式声源子弹抛撒落点分析

针对爆炸声源子弹落点间距的要求,建立火箭外弹道和子弹抛撒数学模型,分析子弹落点随弹道高度的变化规律,研究子弹不同落点间距与爆炸声源传播损失、水中冲击波超压峰值及布放距离之间的关系.结果表明:母弹开舱点位置将直接影响子弹落点间距和布放距离.所得结论为选取合理的开舱点位置提供了参考依据.     

尾翼子弹气动特性及飞行弹道

针对战术地地导弹再入速度很高以及子弹减速要求,进行了带尾翼子弹气动特性及飞行弹道研究.利用风洞实验测得不同尾翼子弹在0.7～3.0马赫数和0°～14°攻角下气动特性参数,并在此基础上结合子弹六自由度运动方程,在Matlab Simulink仿真平台下,计算和分析了增阻尾翼对子弹速度及弹道特性的影响.     

悬浮弹空中姿态稳定技术探讨

为进一步优化减速减旋技术，实现空中姿态精确控制，结合悬浮弹的工作原理对其空中姿态稳定技术进行研究，从减速伞技术、伞绳设计和翼片结构受力分析、翼片结构设计中的关键问题入手，重点探讨了减速伞减速技术和翼片阻旋技术。实践表明，该技术满足悬浮系统空中姿态的稳定要求设计。     

含悬浮泥沙颗粒水介质的声吸收实验研究

混浊海水的声吸收系数对水声探测设备工作性能的影响很大。设计并制造了一套声吸收实验测量系统,利用混响法测量了频率为20~60 kHz混浊海水的声吸收系数。当混浊海水中悬浮泥沙颗粒的浓度小于110 mg/L时,混浊海水的声吸收系数与纯净海水的声吸收系数差别较小,混浊海水中引起吸收的主要成份是电解质硫酸镁;当悬浮泥沙颗粒的浓度超过140 mg/L时,悬浮泥沙颗粒引起的声吸收已非常明显,混浊海水的声吸收系数最大为纯净海水声吸收系数的2倍。实验结果表明,混浊海水的声吸收系数近似与悬浮泥沙颗粒的浓度成正比,与频率的平方成正比。该研究成果可对混浊海水中声纳探测系统设计、声纳探测距离确定以及声纳性能的评估提供一定的参考。     

子母弹抛撒内弹道建模及仿真

建立子母弹波纹管抛撒机构的抛撒内弹道数学模型,包括抛撒药燃烧、波纹管充气和各子弹运动的变化过程。利用数值计算方法计算该抛撒机构的内弹道性能,得到燃气压力、子弹速度和子弹加速度等性能曲线。仿真结果表明,抛撒结果与试验结果符合。     

多管喷气旋转装置气动分析和试验研究

为了让悬浮子弹能在空中达到一段滞空悬浮时间,设计了一种多管喷气旋转悬浮装置,并应用理论计算和试验验证相结合的方法对其进行研究。结合流体运动的基本方程及雷诺输运定理,建立了旋转喷气悬浮装置的进出气分析模型,并对试验样机进行了气动分析和试验研究。通过试验验证,得到了弯管长度、弯管曲率、喷管数量、喷管口部直径及质量流率对悬浮装置驱动性能的影响规律。     

火炮子母弹抛撒段子弹运动规律初探

基于火炮子母弹抛撒过程的特点，提出了抛撒段的概念，建立了母弹中各层串子弹的坐标变换关系，进行了受力分析，推导了抛撒段子弹运动微分方程，求解了子弹自由飞行的起始条件，为子弹刚体外弹道的分析计算和子弹引信受力环境的识别利用奠定了基础。     

旋转驱动装置流场数值模拟

为了让悬浮子弹能在空中达到一段滞空悬浮时间,设计了一种旋转驱动装置.首先介绍旋转驱动装置的工作原理,建立计算模型,然后对驱动装置进行流场仿真,改变驱动装置的出口直径及出口数,分析结构参数对驱动性能的影响.仿真结果表明:出口压力和出口速度相互制约,当气体通过驱动装置弯管区域时,气体压力和速度变化不大;其他条件不变,当驱动装置出口直径为2 mm,出口数为3时,提供的驱动力矩最大.