旋转稳定弹丸高原弹道变化机理及规律研究

为了解旋转稳定弹丸高原弹道的变化机理和运动规律,根据刚体弹道理论,建立了旋转稳定弹丸质心和弹丸姿态运动微分方程。在分析高原环境对旋转稳定弹丸弹道特性影响的基础上,通过平原、高原试验测试数据的对比验证,分析了旋转稳定弹丸高原射击密集度、飞行阻力系数的变化及高原环境对弹丸质心运动的影响因素,确定了旋转稳定弹丸高原运动规律及其成因。结果表明:试验结果与理论分析基本一致,旋转稳定弹丸高原质心运动较平原有较大差异,而其高原姿态运动的基本规律与平原相似。研究成果为掌握旋转稳定弹丸高原飞行规律,提高武器装备高原射击精度奠定了重要的理论基础。     

高速旋转炮弹宽海拔弹道解算方法

为彻底改进传统以实弹射击试验为主研制射表的方法,创建了适应宽海拔高速旋转弹弹道解算新方法.建立弹丸非线性姿态运动数学模型,用于计算起始扰动对平均弹道影响;建立弹丸阻力系数随海拔高度变化模型、弹道符合系数与射角关系模型,用于计算高原空气阻力随海拔非线性变化对高原弹道的影响;提出高原和平原射表交接阶梯抑制方法,减小平原射表...     

炮弹记转数定距影响因素分析

为了通过记录炮弹飞行中绕纵轴的转圈数确定距离、在同一距离上形成弹幕以提高小口径炮弹的效能,分析了不同弹道参数变化对记转圈定距的影响.基于旋转稳定弹丸的6D刚体弹道方程,导出了弹丸转圈数公式,可对弹丸圈数进行准确计算.结果表明,射角变化、初速误差、发射时药温变化、弹道上横风对同样转数的飞行距离影响较小;初始扰动、弹道上气压、气温变化和纵风等对同样转数的炮弹飞行距离有较大影响,距离越远,差异越大.     

火炮武器高原射击时的弹道特性研究

在对高原条件分析的基础上,对火炮武器弹丸在高原上的陀螺飞行稳定性、动态飞行稳定性、转速衰减规律、章动规律、动力平衡角、射程、偏流以及地面密集度等弹道特性进行了理论研究,通过六自由度弹道计算,得到了各主要弹道参数随海拔高度的变化量.结果表明,随着海拔高度的增大,弹丸的陀螺稳定性和动态稳定性增强,动力平衡角和偏流明显增大,地面密集度有所提高.     

我国高原气象条件及其对火炮外弹道特性影响

针对我国高原气象条件复杂、火炮武器高原适应性差的问题,在查阅大量高原气象、火炮外弹道等相关研究文献的基础上,从我国高原地区分布及统计情况入手,以影响火炮外弹道特性的高原气温、高原气压、高原湿度、高原风等4个主要因素为分析对象,梳理总结了我国高原气象条件研究情况及其对火炮外弹道特性影响的研究情况,提出了进行火炮高原外弹道特性研究的相关建议,为系统开展火炮高原弹道特性研究、高原射表的编拟、炮兵指挥信息系统的设计等提供参考。     

典型海拔高度下弹道差异分析

针对高海拔气压影响武器射击能效发挥的问题,提出一套系统的枪弹高原射表编制方法。通过对高原和 平原试验数据分析处理,对比枪弹在高原和平原条件下外弹道特征量的变化,从理论上分析原因、总结规律,获得 一套系统的枪弹高原射表编制方法。计算验证结果证明,该方法可显著提高射表精度。     

底部排气对弹丸外弹道性能的影响

从理论上分析了底部排气对弹丸的弹道特性、飞行稳定性和弹道散布的影响，提出了攻善弹丸外弹道性能的方法。     

脉冲力作用下弹道修正弹飞行稳定性研究

根据提高高射弹丸对机动目标命中率的实际需求,研究了空射型二维弹道修正弹.文中基于外弹道理论,建立了在脉冲力和脉冲力矩共同作用下的弹道修正弹刚体弹道模型.以某高炮弹丸为例,利用6自由度弹道程序进行仿真,分析了脉冲力、喷管径向位置偏差、轴向位置偏差对弹丸飞行稳定性的影响,通过仿真得到了该弹丸的最大允许作用脉冲力、径向与轴向稳定区域.这对弹道修正方案的设计,具有一定的参考意义.     

非标准条件对一维弹道修正弹弹道稳定性影响的研究

分析了阻力片打开前后弹丸弹道稳定性的变化规律,分析了弹道风、初始角速度扰动对一维弹道修正弹弹道稳定性的影响。以某型100 mm一维弹道修正弹为研究对象,建立了6自由度刚体弹道模型。仿真结果表明：弹道风、初始角速度扰动对一维弹道修正弹弹道稳定性的影响较小,在一般气象条件及初始扰动下,阻力片打开后弹丸可稳定飞行;阻力片打开会使弹丸攻角增大并伴随一定幅值的振荡,陀螺稳定性增强,动态稳定性先减弱后增强,追随稳定性减弱,落点侧偏有一定增加。     

基于空气动力学及运动学的外弹道仿真

通过对弹丸外弹道计算方法的分析,针对在弹道计算过程中,很难预知弹丸实时的飞行姿态的问题。文中应用空气动力学软件对弹丸空气动力仿真分析,得到了不同马赫、不同攻角下的动力参数,形成离散数表。再由运动学软件对弹丸整个飞行过程模拟计算,直观地得到了弹丸在整个外弹道的稳定性情况、飞行轨迹及各弹道诸元。与实验数据相比较,误差不大,验证了分析的正确性,为复杂的弹丸外弹道模型计算提出了新的方法。     

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...     

基于减旋控制的侧向弹道修正技术

为了对旋转稳定炮弹的侧向弹道进行修正,实现低成本的二维弹道修正,阐述了旋转稳定炮弹通过减旋控制减小方向偏差的修正原理;根据旋转稳定炮弹的飞行稳定性条件,推导出方向修正时修正弹的最低转速要求;建立了组合式二维弹道修正弹的飞行弹道数学模型,对修正弹的转速、方向动力平衡角、飞行稳定性和最大方向修正能力等进行了数值计算.结果表明,采用减旋控制方式可以调节弹道方向偏差,方向修正控制后修正弹的转速应高于其最低转速要求.研究结果对简易二维弹道修正技术研究有较好的参考作用.     

迫弹横向脉冲控制飞行稳定性

为了研究迫弹利用脉冲发动机进行弹道修正而引起的飞行稳定性问题,分析了横向脉冲控制力及控制力矩,建立了有控弹道模型,在一定的假设条件下推导出脉冲作用段迫弹的攻角方程,讨论了脉冲作用段迫弹的飞行稳定性,给出了脉冲冲量大小及距质心作用距离的约束条件.研究表明,正常情况下,横向脉冲控制对迫弹的动稳定条件、追随稳定条件及共振不稳定条件没有影响,但需控制脉冲冲量大小和距质心作用距离,使得扰动引起的攻角增量幅值不超过允许的极限值,保证迫弹在脉冲作用后仍能稳定飞行.     

防空制导炮弹有控弹道动态稳定性分析

简述了弹丸动态稳定性的研究状况。针对一对鸭舵、尾翼稳定式防空制导炮弹,建立了鸭舵控制作用下的有控弹道角运动模型,采用李雅普诺夫直接法导出有控炮弹自由运动动稳定条件。通过求解角运动方程,分析了舵面偏转条件下的弹丸受迫运动稳定性,分别讨论了影响自由运动和受迫运动稳定性的因素。结果表明,舵面参数与弹丸转速是影响有控弹道动稳定的主要因素,须在气动布局参数设计和弹道设计时加以合理控制。     

固定翼双旋弹动力学特性分析

固定翼双旋弹作为一种特殊的弹道修正弹,在飞行过程中其前体弹道修正引信（CCF）和后体以不同转速绕弹轴旋转。根据固定翼双旋弹气动不对称的特性,推导出固定翼双旋弹的动力学模型,经过模型简化,得到其非齐次角运动方程,根据这个角运动方程对角运动特性和飞行稳定性进行了分析。结果显示：当CCF转速固定时,转速的大小和滚转的方向都会影响弹体的角运动特性,由于弹体的共振,不合理的转速可能引起角运动的不稳定;当CCF转角固定时,弹体可以获得与CCF的鸭翼安装角近似呈正比的弹道修正能力。对固定翼双旋弹的飞行稳定性判据进行了研究,飞行稳定性判据为固定翼双旋弹前后体转速和初始射角的设计提供了参考。     

TC复合弹对多层A3钢靶穿甲效应的试验与仿真

为提高弹丸的侵彻威力,在30 mm制式弹弹头部采用增韧TC材料,并与制式弹进行对比,采用DOP试验方法,对2种不同结构弹丸侵彻多层A3钢靶的试验结果进行分析研究。运用冲击动力学理论公式,计算TC复合弹和制式弹在冲击接触钢板瞬间的冲击压力并进行对比。重点分析对比弹头结构、材料对多层A3钢靶的穿甲效应的影响。在相同条件下,对制式弹和TC复合弹对A3钢板的侵彻深度、孔径,以及侵彻后弹芯剩余质量进行了对比分析。运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对侵彻过程进行模拟仿真,并与试验结果对比。结合数值模拟的结果,分别从余速和弹芯剩余质量上进一步分析TC复合弹的侵彻能力。结果表明,TC弹头对弹芯的保护效果明显,为陶瓷材料应用于其他战斗部提供了依据。     

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。