舰载小口径舰炮对空碰炸毁伤概率计算与分析

影响小口径舰炮武器系统射击毁伤概率的因素很多,有舰炮系统本身的误差,目标特征以及火炮特性等.文中简要分析了小口径舰炮对空碰炸毁伤模型,通过仿真计算分析,得出火炮发射率、弹丸初速及目标速度对毁伤概率的影响,为以后提高舰炮反导的效果提出了一定的参考意见.     

提高舰炮射击精度的若干途径

在分析舰炮射击精度影响因素的基础上,提出了通过提高探测精度、发展闭环校射技术、研发灵巧弹药及增大弹丸初速方式来提高舰炮武器系统的射击精度。     

身管直线度误差对弹丸初速跳角散布的影响

为了研究火炮射击精度的影响因素,制订身管设计和制造的技术条件,根据实测的身管直线度误差和炮口角偏差,以计算机数值仿真技术为手段,分析了身管直线度误差导致的弹丸初速跳角散布大小及其对火炮最大射程地面密集度的影响。研究结果表明:弹丸初速跳角散布在-2～2 mrad范围内,这导致最大射程地面密集度由1/500降低为1/491;火炮初速跳角散布不是影响火炮最大射程地面密集度的主要原因。     

小口径舰炮对空碰炸毁伤的概率计算与分析

舰载小口径舰炮对空碰炸毁伤概率数学模型包括设立相关坐标系、舰炮武器系统射击误差分析、若干舰炮一次点射的损伤概率计算及全航路损伤概率计算。计算结果分析基于相应射击目标,即目标特征量、舰炮系统精度、舰炮参数及毁伤判据,包括火炮发射率与毁伤概率、弹丸初速与毁伤概率、目标速度与毁伤概率等关系。     

小口径舰炮的对空碰炸毁伤概率分析

舰载小口径舰炮对空碰炸毁伤概率数学模型包括设立相关坐标系、舰炮武器系统射击误差分析、若干舰炮一次点射的损伤概率计算及全航路损伤概率计算。计算结果分析基于相应射击目标,即目标特征量、舰炮系统精度、舰炮参数及毁伤判据,包括火炮发射率与毁伤概率、弹丸初速与毁伤概率、目标速度与毁伤概率等关系。     

火炮首发射弹偏差因素分析及试验数据处理

定性分析了火炮首发射弹偏差的误差源，就引起首发射弹偏差的火炮射角和弹丸初速两大主要因素进行了理论探讨和试验分析。对某130mm加农炮首发炮弹火炮跳角的试验数据进行了数学期望的参数检验。通过检验，后续各发射弹与首发射弹的跳角相差很小，首发射击后影响火炮跳角的主要因素并没有改变，因此可以认为引起弹丸射角变化的因素不是造成首发射弹偏差的主要因素，从而排除了引起首发射弹偏差的一个误差源。对首发与后续各发射弹的弹丸初速偏差作了配对检验，认为弹丸初速偏差是产生首发炮弹射程偏差的主要原因。     

高速飞行目标打击中的炮口牵连初速修正方法研究

针对在打击空中高速飞行目标中,所面临的高导引角速率而带来的弹丸脱膛时牵连初速,导致武器系统射击精度下降问题展开研究。分析了牵连速度的解析表达式,根据命中点解算方程,研究了在未考虑牵连初速时所引起的武器系统性能下降特性。将弹丸牵连速度引入射击诸元求解方程,修正射击诸元的解算,利用牛顿迭代算法给出了经过修正后的火炮精确射击诸元。通过数值仿真测试,对比了初速修正前后命中概率的改进和火炮导引角的差异,说明了初速修正算法的可行性和有效性。     

一种提高炮射智能弹药初速的新型发射装药方案

基于再生式液体炮(RLPG)及差动原理,提出了一种提高炮射智能弹药初速的新型随行装药方案,其特点是能在保持射弹过载不变条件下,大幅度提高火炮工作容积利用率和初速。这种装药技术便于与次口径脱壳弹设计技术匹配,设计出高升阻比滑翔弹,从而更有利于提高火炮的射程。导出了差动随行装药火炮内弹道模型。数值计算表明,160 mm口径火炮采用这种新型装药方案,在限定最大膛压为350 MPa、射弹底部最大压力为p2 m≤318 MPa、飞行弹重为43.4 kg及弹丸行程为7.64 m的条件下,取随行药量9.2 kg、主装药量13.41 kg,弹丸初速相对常规装药可提高26%,火炮工作容积利用率提高约28%。飞行弹丸采用次口径滑翔弹时,弹径为130 mm,采用修正质点外弹道模型计算得到的火炮最大射程可增大到99 km。     

某大口径火炮两相流内弹道模拟

为了掌握大口径低膛压火炮初速或然误差的影响因素，建立了某大口径火炮两相流内弹道模型并完成了数值模拟。通过模拟装药分布、弹丸挤进过程、点火过程对火炮初速的影响，了解各种装药因素对火炮初速或然误差的影响程度。所得结果为进一步优化装药结构，提高初速稳定性提供参考。     

不同海拔高度下的火炮发射极限速度研究

由经典内弹道理论可知,火炮的发射弹丸初速是存在极限的.根据火炮发射弹丸运动模型,推导了理想情况下的火炮弹丸极限速度公式,分析了不同海拔高度环境大气下的弹丸发射极限速度,研究了对火炮初速的影响程度,定量得到了海拔高度、压力比等参数对弹丸极限速度的影响规律,并得出了海拔环境对火炮初速是存在影响的.该问题的解决有助于为相关应用提供参考.     

坦克炮总体结构参数分析

影响坦克炮射击精度的主要因素之一是火炮振动,起关切作用的振动分量是在弹丸出炮口瞬间炮口振动角位移和横向线速度,为提高坦克炮射击精度,本推崇“对称布置”和“初期自由后坐”的总体设计思想,使火炮射击时炮身和摇架所受的力矩尽量减沣,同时使炮塔和车体在弹丸出炮口前的受力也尽量减小,从而减小了炮身的振动,也减小了炮塔和车体的夺动,这对提高坦克炮射击精度将是十分有利的,本运用动力学分析计算方法,阐明有关总体结构参数对坦克炮射击精度的影响。     

舰炮一维弹道修正弹校射方法研究

为提高舰炮使用一维弹道修正弹的作战效能,根据一维弹道修正弹射击工作原理,分析传统修正射击诸元方法无法适用于一维弹道修正弹的原因。将舰炮使用一维弹道修正弹校射分为射击诸元修正和目标位置修正2个方面,提出利用距离偏差修正目标位置参数进行校射的伪距校射新方法,并提出伪距修正量计算方式。分别对使用新方法前后的射击效能进行了数值仿真。结果表明:该方法能极大地提高舰炮武器系统的射击效能,对舰炮武器作战效能的提高具有较强的理论价值和一定的参考意义。     

弹丸初速膛口激光实时测量系统研究

了利用激光与光纤技术的弹丸初速膛口实时测量系统；创造性地设计了安装于炮口的光强度调制器；研究了能克服火药气体的光学污染和炮口各元件耐高温、高太及抗强冲击等关键技术问题，得到了有价值的实验数据，为系统的工程化打下了良好的基础。     

某舰炮主要部件固有频率研究

舰炮在发射过程中,不良的振动和冲击会使火炮系统性能变差,如振动使射击精度和射弹散布变差;为了提高舰炮射击精度和射击密集度,需要对舰炮系统动态特性进行深入的研究;通过分析各部件的固有频率可以预测部件之间是否存在共振;通过有限元分析得到炮口扰动数值的情况下,对其进行频谱分析,得到对扰动贡献最大的频率区间,研究各部件固有频率的合理性。     

含动边界的膛口流场数值模拟

膛口流场是一种非定常、多相并带有强激波间断和剧烈化学反应的复杂流场.采用基于局部网格重构法的非结构动网格技术处理弹丸运动造成的网格变化,给出一系列按时间顺序排列的膛口流场数值计算结果,描述了复杂的膛口流场形成发展过程,实现了含运动弹丸的膛口流场的数值模拟.结果表明,在弹丸射出初期弹丸在影响膛口流场的同时,也受膛口流场的影响,速度增加,弹丸穿出冲击波后,出现弹头激波,速度减小.计算结果与实验结果相符合,表明数值计算方法是合理可行的.     

某自行火炮总体结构参数灵敏度分析与优化

为了有效地降低某轮式自行火炮高低炮口扰动，对武器系统的总体结构参数优化进行了初步研究。建立了考虑炮身弹性变形、自动机主要构件的运动和碰撞等复杂因素的全炮动力学模型。根据某火炮的结构组成和发射原理，把武器系统简化成由身管、供弹臂、弹丸、摇架、炮塔、底盘等24个物体组成的多体系统。在对影响炮口垂直扰动的主要参数进行灵敏度分析的基础上，利用随机方向优化算法对武器系统的总体结构参数进行了优化。优化效果明显，为武器系统的总体设计和结构设计提供了理论依据。     

舰炮制导炮弹在岛礁战中的应用

根据舰炮制导炮弹(激光制导)在岛礁战中的独特优势,对其在岛礁战中的应用进行研究。分析舰炮制导炮弹在岛礁战中的特点,归纳其对岛礁目标的射击过程,研究不同平台载激光指示器保障舰炮制导炮弹射击指挥。研究结果表明,与导弹和普通舰炮弹药相比,舰炮制导炮弹更适合在岛礁环境下使用。该研究可对未来岛礁战中舰炮制导炮弹的作战指挥、射击保障提供参考。     

弹丸初速可调的电磁轨道炮对空射击策略

基于电磁轨道炮射弹速度可调的特点,研究其对视距内空中目标的射击策略。建立弹丸六自由度外弹道运动方程组以及弹丸对空中目标单发射击、全航路连续射击时的命中概率模型,系统分析单发射击、全航路连续射击下目标距离、弹丸初速对命中概率的影响。结果表明：单发射击下弹丸初速越大,目标命中概率越大;全航路连续射击下,累积命中概率随着弹丸初速增大,整体趋势上先增大、后减小,但存在局部阶跃下降现象;由近及远、有效射程内单发命中概率最大、射击远界上多发同时弹着的全航路平衡射击策略可兼顾全航路累积命中概率和舰炮打击成本,以较小的打击成本获得较优的作战效能。     

某型火炮弹丸质量偏心对弹丸起始扰动的影响分析

针对大口径火炮定型试验中出现密集度超差的问题,分析了影响弹丸起始扰动的重要参数,重点研究了弹丸质量偏心对火炮射击精度的影响.建立了基于接触理论的弹丸与身管耦合动力学仿真模型,并对弹丸质量偏心位移、速度和角速度引起的扰动进行了数值仿真.结果表明:弹丸质量偏心偏离炮膛轴线是造成炮口扰动的重要因素,建议在大口径火炮定型试验中严格控制弹丸质量偏心.     

膨胀波枪炮发射性性能若干影响因素的研究

膨胀波枪炮利用延时打开膛尾的方法实现了在不降低弹丸初速的前提下大幅度减小枪炮后坐的目的。提出了膨胀波枪炮发射过程的四阶段物理模型，采用准一维准两相流理论建立了膨胀波枪炮发射过程的动力学模型，以14.5 mm膨胀波弹道枪为例，计算并分析了膛尾打开时间、装药量、药室容积、身管长度、弹丸质量以及尾喷管长度、张角等参数对膨胀波枪炮的减后坐效率、弹丸初速等发射性能的影响规律，并提出了一种崭新的利用调节开尾时间来控制膨胀波枪炮初速和射速的技术方案。