基于药柱变燃速燃烧的底排减阻增程方法

为了深入研究底部排气弹减阻增程的特性,进一步提高弹丸的射程。针对国内某155 mm底排弹,建立了不同燃速燃烧的底排药柱、变燃速燃烧的包覆药柱和药柱包覆层位置的变化三种情况下的燃烧模型,模型中引入了燃速改变系数,并通过数值计算分析了其对底排弹减阻和增程的影响。结果表明,当燃速改变系数从0.7增加到1.2时,底排工作时间减少27.08 s,射程减少1.16 km,增程率减少3.86%;变燃速燃烧的药柱在内层采用高燃速燃烧,外层采用低燃速燃烧的增程率可达32.33%;对药柱分层燃烧位置优化后,在距药柱内环约1/4处有最佳射程39.76 km。因此,可以通过寻求底排药柱最优的分层位置,采用变燃速燃烧的方法来改善底排弹减阻增程特性,且这种方法具有普遍适用性。     

炮膛内底排装置燃烧特性计算分析

为了研究内弹道过程中底排装置的燃烧特性,基于两组不同底排药剂试样装填密度下的密闭爆发器燃烧试验数据,优化计算得到了高压工况下某底排药剂燃速模型为de/dt=8.51×10-8p0.579.建立了底排装置膛内燃烧模型与火炮-底部排气弹内弹道零维模型.针对某155 mm底排装置,在理想发射环境下,计算分析表明:膛内底排装置...     

稳健独立样本均值检验界定弹道一致性分析

针对弹道一致性检验判据由于部分数据与模型不符而出现一些与实际检验思想相悖的问题,利用稳健估计理论,根据弹道一致性定义和射击理论,修改完善了独立样本均值t检验法模型作为弹道一致性检验判据,实际检验结果证明其具有一定的有效性和适用性,并有利于提高检验结果的可靠性.     

基于命中效能函数建立通用射表判据的探讨

弹道一致性检验判据在实际应用中受弹丸散布以及试验用弹量影响较大,甚至出现与实际检验思想相悖的情况.通过构造命中效能函数,考虑弹丸综合威力和综合命中度,建立了基于命中效能函数的通用射表检验判据,并阐述了相关参数的物理意义和计算方法.多组试验数据检验结果证明了其有效性和实用性,对今后通用射表的检验有一定的指导意义.     

发射药颗粒间摩擦系数测定及其对装填密度的影响

为测量发射药颗粒间的摩擦系数并探究其对装填密度的影响,以表面涂有石墨的发射药颗粒为研究对象,采用传统的斜面仪来测量静摩擦系数; 对于滚动摩擦系数的测定,基于离散单元法,模拟发射药颗粒堆积过程,得到模拟堆积角与滚动摩擦系数间的线性拟合方程,再基于实验所测堆积角进行参数标定获取参数值,二次拟合结果说明该参数测定方法可行。模拟结果表明,堆积角随着滚动摩擦系数的增大而增大。通过模块装填模拟,探究摩擦系数对装填密度的影响,结果表明,随着摩擦系数的增大,模块所装发射药的颗粒数越小,装填密度越小,说明摩擦系数对模块装填密度的影响是一个不可忽略的因素。     

基于感知器仿真的底排药剂燃烧状态预测模型

以往研究结果表明,底排药剂在瞬态卸压工况下的燃烧行为分为稳定复燃、低频振荡燃烧和永久熄灭三种状态;具体燃烧状态主要由卸压前最大压力(20～90MPa)和最大卸压速率(1.2×103～6×103MPa.s-1)决定,三种燃烧状态与两者之间的对应关系基本上是线性可分的模式。为了预测不同瞬态卸压工况下的底排药剂燃烧状态,本研究基于神经网络理论,建立了单层和双层感知器神经网络模型并利用试验数据对模型进行训练,得到了包含卸压前最大压力与卸压过程中最大卸压速率的底排药剂瞬态卸压工况下燃烧状态界定判据。采用蒙特卡罗随机抽样的方法验证了所建立的感知器神经网络模型的正确性与可靠性,可以用来对瞬态卸压工况下的底排药剂燃烧状态进行预测。     

发射药药型参数驱动结构建模方法研究

目前对于极限装填密度的确定一般根据经验估计取值,为研究发射药药形对装填密度的影响,需要以发射药三维模型为模板建立发射药离散元模型,基于离散单元法进行装填过程的仿真,因此实现发射药药型参数驱动结构建模具有重要的意义。利用C#语言,连接发射药药型参数数据库,对SolidWorks进行二次开发,详细阐述了圆柱七孔和梅花十九孔发射药的建模方法、编程方法,并模拟了122 mm模块装药的装填过程,初步验证了相同条件下不同药形发射药的装填密度具有差异性。     

弹道一致性评定中的样本顺次正态性检验

为了解决弹道一致性评定中小子样情况下的样本正态性检验问题,提高评定结果的可靠性,推荐采用Shapiro-Wilk或Epps-Pulley正态性检验方法。采用蒙特卡洛随机抽样的方法,补充完善了Epps-Pulley检验中样本容量3≤n≤8时不同置信水平α下的零假设接受临界值;当α=0.05时,对7种典型分布计算了不同样本容量下两种检验方法的检验功效,结果表明检验效能相当。基于上述两种正态性检验方法,提出了一种小样本弹道一致性评定的样本顺次正态性检验方法,并给出了单组与多组情况下的检验流程,研究结果具有一定的工程指导价值。     

基于概率圆序贯检验的弹道一致性评定方法

现行弹道一致性评定方法的评定结果受弹丸散布、试验组数、每组用弹量等影响较大.基于数理统计、射击理论和序贯试验理论,提出了一种基于概率圆序贯检验的弹道一致性评定新方法.主要优点是检验结果不受组数和用弹量的影响,使研制方和使用方所承担的风险基本相当,能够减少试验的用弹量并节约试验成本.采用该方法分析了以往弹道一致性试验数据,结果表明,该检验方法具有一定的适用性和工程应用价值.     

某底排弹底排装置工作期间内部流场的数值模拟

基于均相流理论和固体火箭发动机原理建立了底排装置一维非定常内弹道模型。采用底排内弹道和修正质点外弹道耦合计算的方法对某155mm底排弹底排装置工作期间的内部流场和外弹道进行了数值模拟。得到了底排装置内压力、温度、密度和速度沿燃气通道轴向分布情况及喷口处的变化规律。计算结果表明,底排装置内的最高温度约为1944K,最大速度约65m.s-1;计算的底排工作时间为24s,增程率约为30%,与实际射击试验平均值吻合较好。