带导向管的子母弹活塞式抛撒弹道建模及数值仿真

在子母弹活塞式抛撒背景下,提出了带导向管的抛撒机构,分析单燃烧室和双燃烧室结构工作原理,对子母弹系统抛撒散布过程的计算方法进行探讨,建立抛撒过程内弹道方程组及子弹散布模型,并在此基础上进行了数值仿真。系统总结了子母弹活塞式抛撒特点及性质;将带有导向管的活塞式抛撒技术和母弹旋转融合在一起,增强了子弹空中散布效能;子弹弹道模型及仿真给出了子弹空中运动规律及散布规律。为抛撒过程的研究、抛撒机构的工程化设计和结构优化、空中抛撒散布效果分析提供理论参考。     

新型活塞式中心抛撒机构的内弹道仿真研究

为了保证子弹在低过载抛撒环境下能得到较高的子弹抛撒速度,设计了一种新型的活塞式中心抛撒机构,对这种抛撒机构的工作过程进行了研究。这种新型活塞式中心抛撒机构通过带有斜面的弹托来传递活塞对子弹的推力,高压室燃烧低压室做功等方式,降低了初始的推力峰值,实现抛撒过程的低过载。根据此种抛撒机构的工作原理,对活塞、弹托及子弹等进行受力分析,建立了此种抛撒机构的内弹道模型,采用此模型对其内弹道性能进行仿真研究。计算得出,该种新型抛撒机构能提供大于50m/s的抛撒速度并将子弹过载控制在1000g以下。所建立的内弹道模型对此种新型活塞中心抛撒机构的设计具有参考意义。     

火炮子母弹抛撒段子弹运动规律初探

基于火炮子母弹抛撒过程的特点，提出了抛撒段的概念，建立了母弹中各层串子弹的坐标变换关系，进行了受力分析，推导了抛撒段子弹运动微分方程，求解了子弹自由飞行的起始条件，为子弹刚体外弹道的分析计算和子弹引信受力环境的识别利用奠定了基础。     

子母弹抛撒参数优化与抛撒/盲区半径误差分析

以抛撒半径和抛撒盲区作为优化目标,以母弹抛撒时的高度、速度、当地弹道倾角、子弹最大抛撒速度和子弹最小抛撒速度等抛撒参数为优化变量,研究了子母弹抛撒参数优化设计方法.以该优化方法计算了一个算例,利用计算得到的偏导数进行了抛撒半径和盲区半径的误差分析.     

子母弹抛撒内弹道建模及仿真

建立子母弹波纹管抛撒机构的抛撒内弹道数学模型,包括抛撒药燃烧、波纹管充气和各子弹运动的变化过程。利用数值计算方法计算该抛撒机构的内弹道性能,得到燃气压力、子弹速度和子弹加速度等性能曲线。仿真结果表明,抛撒结果与试验结果符合。     

光电干扰箔片抛撒内弹道研究与数值仿真

以光电箔片干扰弹抛撒为背景,提出了活塞式抛撒结构,分析系统工作原理,对内弹道特性、计算方法进行了探讨,建立了大数量光电箔片装填下抛撒过程内弹道模型,并在此基础上进行了数值仿真.运用内弹道模型首次对大数量箔片在舱体内的运动作用过程进行了研究,得出了抛撒过程内弹道特性.所提出的活塞式抛撒结构,增强了抛撒作用的可控性;内弹道模型的建立及数值模拟,为特殊装填结构发射系统的理论计算提供了新的有效途径.     

子母弹内燃式气囊抛撒内弹道建模及数值仿真

为研究子母弹内燃式气囊抛撒的内弹道过程, 探讨了内燃式气囊抛撒系统的结构和工作原理;根据内燃式气囊膨胀过程的特点,提出了气囊容积和有效推力面积的计算方法,建立了内燃式抛撒机构的抛撒内弹道模型.利用数值计算方法,获得了燃气压力、子弹速度和子弹加速度等内弹道性能曲线,并对计算结果进行了分析.数值仿真及地面试验结果验证了模型的合理性,为子母弹内燃式抛撒系统结构设计提供了理论研究方法.     

装填参数对大口径中心爆管式子弹抛撒速度影响

为研究大口径子母弹的抛撒机理,探讨了中心爆管式子母弹抛撒的几何模型;根据其结构特点,提出了燃气做功时子弹推力面积修正系数的计算方法,建立了内弹道抛撒模型并进行数值仿真,获得燃气压力、子弹速度和子弹加速度等内弹道性能曲线,采用正交试验法分析了抛撒药装药量、中心管炸裂压力及中心管药室容积对子弹抛撒速度的影响,结果表明中心管炸裂压力是最敏感的的影响因素,为中心爆管式大口径子母弹抛撒机构设计提供了依据。     

中心爆管子母弹抛撒内弹道过程的数值模拟

为得到中心爆管子母弹准确的抛撒结果,对子弹进行了动力学分析,将抛撒分为4个时期,结合经典内弹道理论,建立了完整的内弹道模型.利用此模型对某型火箭弹中心爆管子母弹战斗部的抛撤内弹道过程进行了模拟计算.结果表明,抛撒后外圈子弹的过载略低于内圈子弹,其子弹速度略高于内圈子弹.这与试验结果也十分接近.所建立的模型可以较为准确地描述抛撒内弹道的全过程.     

子母弹抛撒机构均相流内弹道数值模拟

介绍了双燃烧室活塞式子母弹抛撒机构 ,利用均相流理论 ,建立了高压室均相流内弹道方程组 ,和低压室经典内弹道方程组 ,利用数值模拟得到了燃烧室的 p～ t曲线和子弹的抛撒速度 ,并对高压室内的压力波进行了分析 ,提出了一些减小压力波的措施     

Modeling and Simulation of Aerial Dispersion on Piston Dispersal Mechanism

For the aerial dispersing interior ballistic process and submunition exterior ballistic initial conditions of cluster munition with piston maximum travel limit, a novel model is established, and the numerical simulation is performed. The piston maximum travel limit and the effect of reaction force on carrier body are researched using the internal ballistic model. Guide tube, cluster munition rotating and submunition assembly are analyzed using the submunition initial external ballistic model. The computational results are consistent with the practical process and the experimental data, and prove the rationality of this model. The theoretical methods are presented for the construction design and dispersion analysis of piston dispersal mechanism.     

火箭助飞连续爆炸式声源子弹抛撒落点分析

针对爆炸声源子弹落点间距的要求,建立火箭外弹道和子弹抛撒数学模型,分析子弹落点随弹道高度的变化规律,研究子弹不同落点间距与爆炸声源传播损失、水中冲击波超压峰值及布放距离之间的关系.结果表明:母弹开舱点位置将直接影响子弹落点间距和布放距离.所得结论为选取合理的开舱点位置提供了参考依据.     

基于气体发生剂的子弹药气囊抛撒数值模拟研究

针对以气体发生剂为动力源的子弹药气囊抛撒数值模拟问题,采用LS-DYNA有限元软件,建立了以燃气质量流率-时间历程曲线为输入条件的子弹药气囊抛撒任意拉格朗日-欧拉流体与固体耦合计算模型,提出了采用内弹道理论和密闭爆发器试验求解气体发生剂名义燃速方程和燃气质量流率-时间历程曲线的方法。通过对装填不同药量氮气发生剂的典型子弹药气囊抛撒结构数值模拟,得到该抛撒结构下子弹药出舱速度、过载峰值随气体发生剂药量的变化规律,验证了弹箍对子弹药抛撒的促进作用。试验验证结果表明,所建立的数值模拟计算方法能较好地预测子弹药抛撒运动参数。     

子弹气囊抛射的一维与零维混合模型

气囊抛射技术是一种具有广泛应用前景的子弹抛射技术。文中描述了子弹气囊抛射的物理过程，采用了一维与零维混合模型，对气囊抛射过程进行了数值模拟，通过与零维模型数值模拟结果及其实验结果的对比，证实了气囊抛射一维与零维混合模型的合理性。     

子弹药落点散布随机模拟方法

为了模拟子弹药抛撒后在地面上的落点分布情况,在经典外弹道模型的基础上,通过对影响子弹药落点散布因素的分析,筛选出了几个对子弹药落点散布影响较大的因素,对这几个因素进行随机化处理,提出了一种模拟子弹药落点散布的方法,建立了子弹药落点散布随机模拟模型,得到了子弹药在各随机因素作用下的落点散布情况;结果表明:该方法获得的子弹落点与实际情形吻合得更好。     

传感侦察炮弹子弹弹道模型建立与仿真

分析了传感侦察炮弹子弹的弹道特性和伞-弹受力情况,建立了侦察子弹在减速段和稳定下落段运动微分方程,并进行了仿真计算,仿真结果与实弹射击试验结果基本一致,较好地反映了侦察子弹的弹道特性.该模型可用于传感侦察炮弹的总体设计以及决定射击诸元.     

末敏弹刚柔耦合系统动力学模型及仿真

基于Kane方法建立了末敏弹附柔耦合系统动力学模型并进行了仿真计算。模型将降落伞处理为柔性体,并用模态展开法表达降落伞的弹性位移,用混合坐标来秦达降落伞的位置,进行末敏弹系统的运动学分析。选取与末敏弹系统姿态相关的.10个广义坐标,引入偏速度,分别推导相应的广义惯性力、广义主动カ和广义内力。根据Kane方法的多柔体动力学理论,建立了10自由度的末敏弹系统刚柔两体动力学方程。利用该模型,用MATLAB进行编程计算,得到了某型末敏弹系统稳态扫描段的弹道结果,为末敏弹系统的总体设计提供参考。