武器装备毁伤评估研究进展

随着高新武器系统精确打击和高效毁伤能力的不断提高,武器装备毁伤测试评估的要求和难度也越来越大。分析了武器装备毁伤评估研究的意义,从毁伤评估方法、毁伤评估试验、毁伤评估系统、毁伤评估规范和标准研究4个方面对国内外毁伤测试评估研究情况进行了综述,指出了国内在上述几个方面与国外的差距,并提出加强我国武器装备毁伤评估研究的建议。     

一种新型旋转存储供弹系统的研究

针对小口径高炮存储供弹系统携弹数量受限、供弹阻力大及供弹线路长等问题,提出了一种新型旋转存储供弹系统。该系统采用4个独立小弹仓组成的存储弹箱对供弹系统进行旋转供弹,大大缩短了供弹线路,减小了供弹阻力。通过合理匹配旋转供弹时间达到安全可靠的旋转供弹。该供弹系统结构设计简单紧凑,控制操作方便,运行可靠,不但满足火炮全程高射速情况下输弹动作平稳,拖弹阻力小,而且操作维修方便,能有效解决目前小口径高炮存储供弹系统的难题。     

基于激波机理的抗式消声器设计与试验研究

以激波消声机理为理论基础,采用试验研究与仿真分析相结合的手段,进行了高炮用炮口消声器的设计与研究;采用多腔室消声碗结构,使火药燃气在消声器中产生激波而损失能量,达到降低炮口压力,实现降低炮口噪声的目的。通过仿真分析、试验验证,结果表明:安装消声器(内径为Φ50 mm光孔)后,在436 m处,火炮噪声比光膛口时降低了18.34 dB,对高炮安装炮口消声器的研究具有一定的指导意义。     

大口径火炮链式自动化弹仓控制系统设计

研究设计了一种多电机协同控制下的单体-链式自动化弹仓控制系统。系统以伺服驱动器为控制中心,通过CANopen协议与PLC通信,实现自动化弹仓的精准位置控制。采用驱动器自编程控制方式,省去CANopen配置运动参数过程,使得总线数据量大大降低。运用CANopen事件驱动异步传输通信,实现PLC由循环扫描通信到中断处理的跃变,提高系统可靠性,为复杂控制系统设计提供了参考。     

干扰速率补偿式火炮线自稳定跟踪控制建模与仿真

为适应动基座、高射角条件下火炮高精度的稳定跟踪控制的需求,提出一种基于大地坐标系下干扰速率补偿式火炮线自稳定控制方法,以有效抑制自行火炮车体姿态扰动对火炮线指向的影响。根据指向稳定的火炮线在动基座上的运动规律,设计新的干扰速率测量陀螺安装方式,推导在大地坐标系下的方位向和高低向干扰速率解耦补偿值,并在传统的高炮随动基础上应用干扰速率前馈补偿,实现火炮线自稳定和控制解耦。由于火炮稳定只涉及炮塔回转、火炮俯仰两个自由度且都存在偏心矩等因素,采用牛顿-欧拉法建立运动车体与火炮、炮塔之间的动力学模型,并考虑传动机构的刚度和齿隙的非线性,结合执行电机模型和经典闭环控制,以车体航向、俯仰、横滚各幅值为7°,周期为2 s的三轴复合摇摆条件,分别对该控制策略在忽略弹性、考虑动弹性的两种情况下对该控制策略进行仿真研究。仿真结果表明,所提稳定控制方法实现了稳定射角不低于60°,在传动弹性条件下的稳定误差不大于0.5 mrad,正弦稳定跟踪误差不大于2.8 mrad,同时实现了高低向和方位向的的控制解耦,为火炮线高响应、高精度稳定控制提供了新的研究思路和方法。     

火炮后效期火药气体流空过程的近似计算方法

火炮后效期内炮膛合力的变化规律对火炮运动计算有着十分重要意义。针对经典后效期理论假设的火药燃气状态参数空间分布与数值解不能严格符合的问题,基于相似性假设从膛内气体的控制方程中分离出描述气体参数分布的微分积分方程组,并提出求解的数值计算方法。根据求得的气体参数分布,导出气体状态参数和炮膛合力在后效期内随时间变化规律的计算公式,计算后效作用系数。以37 mm高射炮和122 mm榴弹炮两种火炮为例进行计算,将导出公式及经典理论的计算结果与数值仿真结果进行对比。结果表明：气体参数分布与数值仿真结果吻合;炮膛合力的变化规律与数值仿真结果很好地符合;后效作用系数与数值仿真结果的相对误差为0.38%～1.80%.