火炮补弹机构输弹器的数值仿真分析

为满足现代技术和战争形势对自行火炮的发展要求,确保其快速准确补弹,对火炮补弹机构输弹器进行数值仿真分析.以某型火炮补弹机构为研究对象,基于火炮补弹机构输弹器本身的特点和承载特性,在力学分析基础上利用有限元法对火炮补弹机构输弹过程中的该装置的运动情况进行了数值仿真,使用RecurDyn软件进行动力学仿真,并使用ANSYS WOEKBENCH有限元软件进行静力学分析.仿真结果表明:该装置能够快速地将弹药补给车中的弹丸输送到火炮内的自动弹仓中,满足输弹机性能的要求,可为火炮补弹机构输弹器设计提供技术支撑.     

火药颗粒撞击应力测试技术

提出了利用PVDF压电薄膜测量火炮发射过程中火药颗粒对弹底撞击应力方案,论述了该方案的可行性.设计并试制了测量火药颗粒对弹底撞击应力的弹载传感器,阐述了传感器结构设计、制作工艺.利用压电加速度复合传感器对测试系统集成,在模拟试验装置上进行实弹发射试验,获得的实验数据验证了测试方案的有效性,该测试方法可通过射击试验获得膛内异常现象的定量数据,为装药结构的设计改进提供依据.     

火炮发射膛内高温对弹底引信的影响

针对炮弹弹底引信在膛内需承受高温火药燃气强瞬态热冲击的问题,将非稳态导热计算方法和有限元瞬态导热分析引入引信结构分析,得到了引信体底部沿轴向温度分布曲线.ANSYS仿真结果与理论计算结果相吻合.结果表明,正常发射时,在膛内发射药火焰作用下,弹底引信表面温度约为95～145℃,热扰动在引信体内部传播深度不足2 mm,发射药火焰对弹底引信强度的影响可以忽略不计.但考虑到火炮发射时可能会出现弹丸留膛的异常现象,在设计弹底引信时,当引信体材料为50钢或35CrMnSiA时,可忽略火炮发射膛内高温对弹底引信的影响;当引信体材料为铝合金2A12、7075、7A04或铜合金HPb59-1时,应适当加大引信体最薄部位厚度.     

弹底总压PVDF 传感器

为了测试发射环境下大口径火炮弹底发射装药的挤压应力和挤压破碎过程,设计某型大口径火炮弹底发射装药挤压应力PVDF传感器。基于PVDF压电薄膜,设计了新型弹底总压PVDF传感器;应用发射装药动态挤压破碎试验装置,进行了该新型弹底传感器标定试验;应用该PVDF传感器测试获得了弹底发射装药挤压应力,试验验证了弹底挤压应力PVDF传感器的可行性。试验结果表明:该新型传感器具有灵敏度高、价格低、性能可靠、能大面积测试的优点,为发射装药发射安全性研究提供了新的测试手段。     

基于MATLAB的底排弹六自由度弹道仿真

利用MATLAB开发了底排弹六自由度弹道仿真软件,对飞行过程进行模拟仿真.建立底排弹六自由度弹道仿真模型和底排装置内弹道模型,蒙特卡洛扰动模型,MATLAB仿真实现;按照建立仿真模型的过程,详述了MATLAB相应模块的使用和对底排弹六自由度弹道的仿真.     

火炮补弹机构锁紧装置的研究与分析

以某型火炮补弹机构为研究对象,基于火炮补弹机构锁紧装置本身的特点和承载特性,在力学分析基础上利用有限元法,对火炮补弹机构锁紧过程中该装置的动态响应进行了仿真计算和数值模拟,使用ADAMS软件进行动力学仿真,并使用ABAQUS有限元软件进行静力学和模态分析.结果表明:该装置能够缩短补弹时间、提高补弹效率、降低补弹强度,实现快速补弹,满足锁紧机构性能的要求.     

火炮空情信息仿真系统

现代火炮使用多种传感器信息源对空中目标进行搜索和跟踪。本火炮空情信息仿真系统从空情生成、电视跟踪、雷达信息的滤波、预测和航迹融合处理等方面对真实系统进行了模拟。仿真系统由3台PC通过局域网互联,每台PC包括多个算法模块组成不同的仿真信息处理流程。系统采用模块化设计,各模块的处理时间与实时仿真相协调。本仿真系统对设计和评估火炮空情信息不同处理算法提供手段,也为全火炮信息管理仿真创造条件。     

火炮后效期内弹底压力预估理论模型研究

火炮后效期内弹丸在膛口高压火药燃气的作用下发生扰动,进而影响其外弹道特性。为提高射表的精准性并优化弹丸设计,开展了后效期内弹底压力的研究。针对传统计算流体力学（CFD）仿真耗时过长的不足,基于普朗特-迈耶膨胀波关系及等熵流动,建立后效期内弹底压力预估理论模型,并提出压力边界估计的修正模型。以某射击试验中测得的膛口数据为例进行仿真分析,将该模型与CFD三维模型仿真结果进行对比。结果表明：所提模型仿真结果与CFD模型仿真结果相差很小,但计算耗时显著减小,由约1.5 h减小为不到1 s;研究成果为火控系统所需外弹道参数可提供一种快速计算方法,为射表编制和弹丸合理设计可提供理论参考依据。     

某供输弹系统螺旋导引设计与仿真

为获取更大的供弹弹药基数,提高火炮的战斗能力,对某供输弹系统螺旋导引进行设计.建立了螺旋导引的数学模型,并利用solidworks软件进行三维建模,在ADAMS中建立炮弹与螺旋导引碰撞的多体动力学模型,分析炮弹在螺旋导引中的运动规律,并进行仿真分析.仿真结果表明:该螺旋导引的供弹阻力并不是很大,能保证过弹的通畅性,螺旋导引设计方法的具有可行性,为供弹系统的导引结构设计提供了一种设计思路.     

回转式供弹机结构研究

针对火炮快速补弹能力不足的情况,设计了一种快速准确供弹的供弹机构。机构采用回转式供弹,主要包括回转式供弹机、输弹滑轨、立式容弹具等部分。利用UG与ADAMS对机构进行了建模和运动学仿真。结果表明,该结构在原理上是可行的,可实现快速准确地供弹。为大口径火炮自动供输弹系统的设计提供了一种新思路,具有一定的参考意义。     

自行火炮射击密集度仿真平台

为了快速准确地预测自行火炮的射击密集度,运用基于接口的协同仿真技术,将火炮部分结构参数化三维建模、内弹道计算、柔性身管建模、多柔体动力学仿真、外弹道计算以及射击密集度计算等模块进行集成,构建了参数化的自行火炮射击密集度仿真平台,并以某自行火炮为例,运用该仿真平台计算了自行火炮的射击密集度.研究结果表明:该平台可快速、准确地计算自行火炮射击密集度,同时也为自行火炮结构参数优化提供了模型基础.     

基于虚拟仪器的火炮动态测试技术

针对火炮结构复杂，待测参数较多的情况，有必要研制一种功能多、兼容性好、操作简便的测试系统。基于虚拟仪器的测试系统突破了传统检测手段在数据测量、处理方面的限制，使检测设备可以方便地通过软件升级实现功能扩展，有效地提高检测设备的检测技术水准。虚拟仪器由通用硬件平台和应用软件组成。其中基本硬件为NI公司的PCI-4472型动态信号采集卡，软件为NI公司的图形化编程语言Lab—VIEW。计算机为硬件平台的核心，I／O接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大和模数转换。软件系统可以同时进行4通道测试并用图形分析显示出来。实弹测试实验表明，系统软硬件能够满足火炮动态参数测试要求。     

履带式多用工程车训练模拟器的设计与实现

运用数字信号处理技术、多媒体技术、传感器技术和仿真建模技术以及实时三维成像技术,开发基于Windows平台的高效、实用的履带式多用工程车训练模拟器。介绍了模拟器的总体结构及各模块的实现方法,着重对数据采集、动力学建模、视景仿真、音响仿真和考评等5个功能模块的设计进行了阐述。该模拟器已得到实际应用,效果良好。     

基于随机性分析的顶置机枪武器战仿真研究

针对顶置机枪武器站随机性问题,基于ADAMS/Insight平台,以武器膛压的随机性为研究对象,以建立的立靶密集度模型和刚柔耦合动力学模型为基础,利用蒙特卡罗随机数发生器和内弹道模块生成随机膛压曲线,并进行多次随机动力学仿真和射击密集度分析,为机枪武器站射击精度虚拟试验提供理论指导。     

基于云平台的装备车辆状态监控系统

为提高装备车辆数据记录与存储的功能,设计一种基于云平台的装备车辆信息采集和状态监控系统.基于传感器与MCU模块搭建装备车辆状态采集系统,利用云平台对采集系统上传的数据进行存储、融合和预测,结合历史数据和预测结果,对出现的故障和存在的隐患进行预警,构建PC端显示软件,利用云平台的数据处理与存储功能,实现车辆的全维度监测与管理.验证结果表明,该设计可为装备车辆全生命周期的精细化保障和管理提供解决方案.     

基于LABVIEW 的坦克炮伺服控制系统测试平台研究

针对坦克炮伺服控制系统中存在环境干扰、被控对象内部参数不确定性的问题,研发了一套坦克炮伺服控制测试平台.描述了该测试平台的工作原理和系统结构,设计以火控计算机、数据采集卡为系统核心的电流环、速度环、位置环三闭环控制系统,采用神经网络PID控制算法对参数进行实时整定,利用LABVIEW软件实现上位机的数据采集、各模块通信与神经网络PID控制,并进行了测试实验.实验结果表明:该测试平台能满足坦克炮伺服控制系统测试要求.该系统具有较强的适应性和鲁棒性.     

一种基于DSP的高速角速率陀螺数据采集模块

针对普通单片机在有大量乘除法浮点运算的情况下无法同时采集多个高速陀螺数据的问题,设计了一种基于DSP的高速角速率陀螺数据采集模块。该模块结合陀螺数据采集原理,从软硬件2个方面给出详细的设计方法。并结合工程实际应用,采集处理某光电跟踪平台陀螺仪数据,为稳定控制回路提供空间扰动角速率和角位置测量。实验结果表明:该模块能实时采集2路正交安装的高速陀螺仪数据,实时解算出载体空间角位置,为稳定控制系统提供高精度的角速率和角位置检测。     

半实物炮控仿真系统的设计

采用半实物实时仿真的方案设计了坦克炮控仿真系统,该系统由仿真计算机、仿真控制器、炮控计算机以及部分炮控系统部件组成,可以实现静态测量、稳定状态、跟踪与调炮状况的仿真。建立了炮控系统的仿真模型,进行了仿真系统运行剖面和仿真用例的设计。在大量实车测试和理论分析的基础上建立了火炮干扰力矩仿真数据库,仿真结果与实车测试结果对比表明,对不同路面不同速度下火炮运动的仿真都达到了满意的要求,较真实地反映了坦克炮控系统的动态特性。它除可为现有炮控系统进行仿真实验外,还可成为新型炮控系统研制中进行算法研究、性能实验的仿真平台。     

抗干扰多模接收机人机交互平台

为了提高卫星导航系统应用终端的接收机的安全性能,设计一种抗干扰多模接收机人机交互平台系统。该系统采用C#程序设计语言进行开发,利用面向对象的思想进行了系统需求分析,提出了软件平台设计的总体方案,将软件平台进行模块化构建,并从可视化模块、通信交互模块、接口选择模块、数据管理模块和命令管理模块5个方面着手设计。通过与硬件平台的连接测试证明:该平台性能优越,满足了功能目标中提出的多样化、综合性、直观性的要求。     

一种航炮运动参数采集系统

为获取某航炮供弹系统的运动学参数,设计一款基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)和FLASH的运动感知系统。以FPGA为主控芯片,控制多路A/D采集模块实现对三轴加速度传感器的实时数据采集,采集数据写入FLASH存储单元;实验结束后回收采集系统,通过上位机软件对FLASH中数据进行回读,并进行采集系统标定实验,验证系统误差小于3%。射击试验结果表明：该系统能够完整地记录航炮运动参数,满足可靠性和完整性的要求。