实战条件下坦克对装甲目标射击的综合命中概率

坦克对装甲目标射击命中概率的计算,往往局限于目标正面或侧面的命中概率,难以满足作战模拟及火力运用研究的需要.本文根据坦克在战场上对装甲目标射击方位角分布的实际情况,提出以综合命中概率作为评价坦克对装甲目标射击的效率指标,利用心形分布函数对各个方位角上的命中概率加权求和计算综合命中概率,并利用多项式回归分析的方法对综合命中概率数据进行拟合,得出简洁的计算公式,在火力运用研究及作战模拟中取得了较好的应用效果.     

变质心非自旋弹头的变结构制导律研究

将弹头-目标相对运动关系分解为纵向平面和侧向平面内的相对运动关系,对非自旋弹头的制导问题进行了研究.为了保证非自旋弹头打击地面目标时的脱靶量和末端落角同时满足要求,提出了一种变结构制导律,该制导律在滑模面设计中同时包含了脱靶量和末端落角两种因素.采用指数趋近律方法来分别设计了纵向平面和侧向平面内的变结构制导律.仿真结果表明,所提出的变结构制导律不仅保证了脱靶量指标,而且使非自旋弹头以期望的末端落角命中目标,有效地提高了对目标的毁伤强度.     

烟幕干扰条件下光电制导导弹命中概率计算方法

针对当前的研究没有将烟幕对光电导引头的影响与光电制导导弹的杀伤效果关联起来的问题,提出了烟幕干扰条件下光电制导导弹命中概率计算方法。该方法以光电制导导弹为研究对象,将烟幕遮蔽对光电导引头的影响转化为对导弹散布误差的影响,运用射击效能的相关理论得出导弹命中概率。仿真结果表明,该方法可有效地计算烟幕遮蔽条件下3种光电制导导弹的命中概率,为直观地评估烟幕干扰对光电制导导弹的影响效果提供了一种方法。     

利用能量控制减小非制导火箭的射弹散布

本文在理论计算分析与试验研究基础上提出了利用能量控制的方案来减小非制导尾翼武火箭的射弹散布。实践表明,所提方案不仅简便易行而且效果相当显著,是一种能够比较全面地减小非制导尾翼式火箭射弹散布的有效措施。     

基于体目标功能毁伤的瞄准点选取方法

针对瞄准点选取这一导弹火力运用的核心理论问题,研究并建立了常规导弹武器打击体目标时的瞄准点选择方法。在综合考虑命中概率和引信作用误差的基础上,确定体目标各作用单元的打击概率,根据各功能区功能毁伤程度和功能重要性系数,计算目标整体功能的毁伤,建立基于体目标功能毁伤的瞄准点选取方法,并给出了应用该方法的具体步骤。该方法易于编程实现,是导弹武器系统火力运用的一种有效方法。     

基于模糊综合评价法的遥控武器站火力打击能力评价

分析遥控武器站的火力打击能力,建立综合评价指标体系,运用多层次模糊综合评价方法,解决遥控武器站火力打击能力的评价问题。该评价不仅综合考虑多种因素影响,而且从模糊关系矩阵的形成,到权重向量的确定都充分重视各位专家的定性分析,通过将其量化并进行科学的计算,得出合理的判断结果。该方法不仅可用于单个系统作战性能的评价,而且可对多个系统作战性能进行比较。     

双用途舰载毫米波遥控指令弹道修正弹研究

分析了舰载火炮武器作战任务的发展方向,提出了双用途舰载毫米波遥控指令弹道修正弹系统的概念,并给出了系统结构。分别给出了防空反导模式和对岸火力支援模式下系统的具体工作原理和作战方式。用Monte Carlo仿真方法计算了单发毫米波弹道修正弹拦截具有末端机动能力的反舰导弹的命中概率以及对岸射击时的圆概率误差。     

带落角约束的高超声速飞行器轨迹仿真研究

针对某高超声速飞行器末制导段攻角非负及大落角约束要求,提出"BTT180控制方法+具有落角约束的最优制导"组合制导方式。在末制导初始段,采用BTT180控制方式实现飞行器的翻身下压,解决了攻角非负的约束要求;选择具有角速率反馈形式的最优制导律,实现攻击末端大落角的约束要求。对不同初始高度和约束落角以及垂直攻击时不同初始弹道倾角下的飞行轨迹进行仿真分析,结果表明该组合制导方式使飞行器在命中目标的同时,满足攻角非负及落角约束要求,验证了该制导律的有效性和准确性。     

舰炮武器对岛礁上单个目标射击效力指标算法研究

舰炮武器对岛礁目标进行打击需要分析计算其射击效力,本文构建了舰炮武器对岛礁上单个目标射击战例模型,分析了系统射击效力指标,给出了舰炮武器对岛礁上单个目标发射n发至少命中m发概率算法、毁伤目标消耗弹药数的数学期望算法和对岛礁上单个目标用瞄准点均匀散布射击毁伤概率算法,可对岛上单个目标射击火力运用提供参考。     

对圆形面目标射击必需发射弹数的优化计算

提出了一种优化方法，用以确定对圆形目标射击时的必需发射弹数，计算表明，该方法简便易行，准确可靠，可为战略导弹火力运用提供决策支持。     

弹头形状对侵彻多层靶弹道的影响

为了提高侵彻弹斜侵彻多层混凝土靶过程弹道稳定性,提出了头部刻槽形弹体结构和尖卵形弹体结构设计。基于LS?DYNA软件开展数值模拟计算,并进行了两种弹体侵彻10层混凝土靶试验。研究表明:在侵彻单层混凝土薄靶的过程中,随初始攻角增大弹体姿态偏转角度增大,刻槽形弹体相对尖卵形弹体姿态偏转相对较小。对比侵彻10层混凝土靶试验结果,刻槽形弹体相对尖卵形弹体可显著减少弹体偏转姿态,具有较好的侵彻弹道稳定性。     

不同头部形状弹体侵彻混凝土的试验研究

为研究弹体头部形状对侵彻性能的影响,对不同弹头部形状的弹体侵彻混泥土进行试验研究。设计平头型和卵形型2种不同类型的头部结构,基于DOP(depth of penetration)方法进行试验对比分析。结果表明：卵形结构弹体具有更好的侵彻性能,其稳定侵彻弹洞平直、弹道稳定、弹体结构抗弯刚度良好,卵形弹体头部越尖,侵彻性能越好。该研究可为弹体结构设计提供一定帮助。     

某弹丸发射安全性仿真分析研究

为评估某弹丸的发射安全性,基于非线性有限元方法建立精确的弹丸发射系统动力学分析模型.对比分析仿真结果和试验数据,基于上述动力学分析模型,研究发射过程中弹丸质量偏心、推力偏心以及滑块与导轨之间间隙对弹丸横向过载的影响.仿真结果表明:在发射过程中,弹丸质量偏心、推力偏心越大,弹丸横向过载越大,发射系统安全性越差;滑块与导轨之间的间隙越小,弹丸在导轨内的碰撞越剧烈,发射安全性越差.     

高g值加速度计动态线性度标定方法研究

针对高g值加速度计动态线性度标定问题,对基于霍普金森杆的标定系统所存在的技术问题进行了研究。为实现双子弹同步撞击标定杆从而产生标定所需的叠加信号,提出了单一炮管同步发射双子弹的方法,利用防止内外2发子弹相互滑动的紧固措施,有效地实现了双子弹撞击的同步性。运用有限元方法系统研究了子弹几何形状、材料、冲击速度和整形器的使用对高g值加速度计标定中的激励脉冲波形的影响机制,进而总结出双子弹标定系统子弹选择和波形控制方法。结果表明：在双子弹标定系统中,为了对加速度计进行某一频带上的动态线性度标定,可通过改变双子弹相对截面积或冲击速度的方式改变g值,通过改变子弹材料的方式改变标定频带。最后,利用提出的单炮管双子弹霍普金森杆标定系统对988-1198型加速度计的动态线性度进行实测,效果良好,证明了该方法的可行性。     

弹头形状对高速侵彻效应的影响

对60 mm口径的尖卵型和双弧线型弹体进行高速侵彻素混凝土靶试验,弹体撞击速度为800～1 400 m/s。试验结果表明,在所研究的速度范围内,弹体侵彻深度随着靶速度呈线性增加的趋势,弹体质量侵蚀小于5%,可近似认为刚性弹侵彻。在空腔膨胀理论基础上,通过建立尖卵型和双弧线型弹头部形状函数,分析了2种不同弹头形状弹体的受力情况,建立了阻力模型,数值求解了弹体的侵彻深度。理论计算结果与试验结果吻合较好,分析结果表明,弹体质量、着靶速度、靶体一致的条件下,双弧线型弹体的侵彻能力比尖卵型高约9%。     

水下并联超空泡射弹外弹道数值分析

为获取水下并联发射超空泡射弹的弹道特性,基于重叠网格技术、RANS方程、Schnerr-Sauer空化模型和k-ε湍流模型,对超空泡射弹的水下同步发射与异步发射工况进行了多工况数值模拟研究。通过设置不同的弹丸间距与发射时间间隔,对比分析了并联超空泡射弹水下运动的流场特性与弹道特性。研究结果表明:对于水下同步发射,弹丸内侧空泡发展受到抑制,弹丸在不对称的水动力作用下向外侧偏转,当弹丸间距增加至4D以上时,两弹丸之间几乎无干扰; 对于异步发射的先发弹丸,随着发射时间间隔的增加,其弹道偏移量先增大后减小; 对于异步发射的后发弹丸,随着发射时间间隔的增加,侧空泡扩张的抑制作用逐渐解除,并有过度膨胀的趋势,时间间隔越大,速度衰减越慢。     

反蜂群无人机防空火箭弹四象限周视激光引信探测概率

为提高防空火箭弹激光近炸引信对来袭蜂群无人机的探测概率,采用空间解析几何方法描述防空火箭弹与来袭蜂群无人机的交会模型,提出一种防空火箭弹四象限周视激光近炸引信探测来袭蜂群无人机的方案.建立基于蒙特卡洛法的弹目交会探测概率模型,分析不同火箭弹转速、目标速度、激光脉冲频率与探测半径下的引信系统探测概率.计算结果表明:激光脉...     

弹体斜侵彻硬介质目标的临界跳弹评估方法

弹体斜侵彻硬介质目标过程将发生弹道偏转,甚至发生跳弹。弹体一旦跳弹,使弹体侵入不到目标内部,从而不能对目标形成有效打击。为保证弹体能够有效侵彻目标,需要对弹体侵彻目标的临界跳弹角度进行预测,给出弹体不发生跳弹的角度范围。为此,对弹体斜侵彻硬介质目标的跳弹进行研究,建立了预测弹体斜侵彻目标的跳弹分析评估方法。运用该方法对弹体分别侵彻抗压强度为30 MPa和60 MPa的钢筋混凝土的临界跳弹角度进行计算,并与实验结果进行了对比。结果表明,该方法能比较准确地分析和评估弹体的跳弹角度。     

带扰流片旋转稳定弹制导律研究

针对带扰流片旋转稳定弹转速很高造成运动响应方向与控制力作用方向存在偏差,导致制导方法设计困难的问题,为发展适用于带扰流片旋转稳定弹的制导方法,提出了一种基于速度追踪和参数优化的制导律。根据带扰流片旋转稳定弹的六自由度弹道模型,仿真分析了在制导律作用下弹丸的弹道特性和命中精度。仿真结果表明:所设计的制导律能够导引弹丸命中目标,满足控制精度要求,可有效减小干扰条件下的落点散布,提高射击密集度,且控制过程中扰流片方位角变化平缓,易于实现。     

暴雨环境下的弹丸气动特性数值模拟

为了研究暴雨条件对弹丸气动性能的影响,本文采用计算流体力学方法对极端暴雨条件下的弹丸气动特性开展数值模拟,通过求解三维定常可压缩的Navier-Stokes方程和k-ε湍流模型来计算流场,利用双向动量耦合的Eulerian-Lagrangian方法对流场中离散的雨滴粒子进行轨迹追踪,并考虑由于气流湍流引起雨滴粒子的随机扩散效应以及雨滴粒子与弹丸表面的相互作用,分析了攻角和液态含水量对M910弹丸和某120 mm迫弹气动参数的影响。研究结果表明,暴雨环境对两种弹丸的升力系数均有较大的影响,当马赫数为0.7时,M910弹丸升力系数最大下降了14.5%,120 mm迫弹升力系数最大下降了21.9%,并且影响程度随着攻角的增大而逐渐降低; 两种弹丸的阻力系数受暴雨影响较小; 由于尾翼的原因,暴雨对迫弹(尾翼弹)的影响程度高于M910弹丸(旋转弹); 弹丸表面形成的不均匀水膜层以及雨滴粒子碰撞导致弹丸边界的动量损失是影响弹丸气动性能的主要原因。