某多管火箭武器射击密集度试验减少用弹量研究

研究多管火箭炮非满管射击密集度试验方法及仿真技术,提出了一种新的减少多管火箭密集度试验用弹量的试验方法。基于虚拟样机的动力学仿真技术和多岛遗传算法(MIGA)理论,建立多管火箭炮发射动力学参数化仿真计算模型,将其集成在多学科优化设计软件ISIGHT框架中,采用MIGA作为优化控制策略,形成了基于等起始扰动偏差思想的多管火箭炮非满管装填射击密集度试验方案。对满管齐射和非满管连续射击方案的起始扰动和射击密集度进行仿真计算。仿真结果表明,两种方案起始扰动相同,系统密集度预测值满足F检验条件,证明提出的非满管装填射击密集度试验方案是完全可行的,形成的非满管连续射击密集度试验方案可减少试验用弹量41.7%.     

轮式与履带式多管火箭动力学分析

研究履带式多管火箭发射动力学特性并与轮式多管火箭动态特性分析对比,为提高多管火箭射击密集度提供直接的方法。应用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了履带式多管火箭发射动力学模型及振动特性、动力响应分析和仿真系统,振动特性仿真得到了试验验证。对某轮式和履带式多管火箭振动特性、动力响应、火箭弹起始扰动、射击密集度进行了对比分析。对比分析结果表明,对同一批次火箭弹,轮式和履带式多管火箭的振动特性、动力响应和射击密集度有一定差异,履带式多管火箭的动态性能优于轮式多管火箭。分析结果为提高多管火箭射击密集度提供了直接的方法。     

应用最大熵法的多管火箭密集度仿真

密集度仿真是减少密集度试验用弹量的关键.基于某远程多管火箭发射与飞行动力学仿真系统,将最大熵法与蒙特卡洛法相结合,提出了应用最大熵法的武器系统密集度仿真方法,实现了某型远程多管火箭武器系统密集度的仿真,试验验证了该方法的正确性.为减少远程多管火箭试验用弹量及优化射序和射击时间间隔,提高其射击密集度提供了技术支撑.     

提高多管火箭射击密集度新技术

研究多管火箭射击顺序和射击时间间隔对其振动特性和密集度等系统性能的影响,为优化射击顺序提高射击密集度提供直接的方法。应用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了多管火箭射击顺序和射击时间间隔与多管火箭系统( MLRS)性能之间的定量关系。对某多管火箭,通过优化射击顺序和射击时间间隔,形成了提高多管火箭射击密集度新技术。试验结果表明该新技术大幅度提高了某多管火箭射击密集度。本文方法为优化射击顺序提高射击密集度提供了直接的方法。     

对某型多管火箭武器减少试验用弹量的仿真

采用系统仿真技术对某型多管火箭武器系统减少试验用弹量进行研究,首先给出确定1组非满管用弹量的方法,然后对满管和非满管情况分别建立以下模型进行仿真计算：建立燃气流模型,计算燃气射流冲击发射装置迎气正面的作用力和作用力矩;建立发射动力学模型,对发射过程建模和分析,得到炮口起始扰动的角位移和角速率;建立外弹道模型,即在发射动力学得到的火箭炮炮口参量下,进行火箭弹炮口扰动的转化,进而进行射击密集度的计算。最后进行置信度检验。仿真结果表明,将1组齐射40发减少到1组齐射12发,密集度指标无显著性差异。     

基于EFAST 法的多管火箭射击密集度全局灵敏度分析

摘要：为定量分析各种随机因素(弹、炮、气象环境等)对射击密集度的影响程度,对多管火箭射击密集度的影 响因素进行全局灵敏度分析。基于火箭飞行动力学方程建立火箭弹落点计算模型,采用傅里叶幅值灵敏度检验扩展 法(extended Fourier amplitude sensitivity test,EFAST)对落点计算模型进行全局灵敏度分析,并对某122 mm 多管火 箭炮进行分析计算。分析结果表明：火箭弹的质量误差及弹体的起始扰动是影响射击密集度的主要因素,各随机因 素参数间存在一定的交互作用,EFAST 计算量较小、结果直观清晰、便于分析。     

柔性旋转火箭发射时的弹-管间隙效应

本文研究了弹-管间隙存在的情况下柔性飞行器的发射动力学特性。提出了描述弹-管间隙效应的物理模型。根据横向弹。管相对位移确定火箭在发射中的运动和约束状况，通过变接触刚度模拟弹-管间的耦合反力和间隙作用。数值计算火箭瞬态动力学响应，分析了弹-管间隙对火箭运动姿态的影响。     

减少多管火箭武器试验用弹量仿真技术

在多管火箭武器发射与飞行动力学的基础上,应用随机整数规划方法,形成了减少多管火箭武器试验用弹量的数值仿真技术.针对某40管火箭炮武器系统,获得了7发连射的密集度试验方案,使试验用弹量比常规试验方法减少了82.5%.40发齐射与7发连射密集度的仿真结果以及专项对比试验结果对比表明,7发连射可用于代替40发齐射进行密集度试验.减少多管火箭武器密集度试验用弹量仿真技术的正确性得到了实弹射击试验的验证.     

火箭弹起始扰动数值仿真研究

建立了火箭弹起始扰动发射动力学模型，进行了数值仿真，分析了火箭发射过程中火箭弹缺陷，发射装置振动，弹管间隙等因素对起扰动的影响并提出了其定量关系。     

多管火箭炮射序优化

针对多管火箭武器的射击顺序会对其动态性能造成影响的情况,对多管火箭炮发射顺序的优化问题进行探究.把某火箭炮的发射动力学集成在多学科优化设计软件Isight中,采用Isight软件中自带的多岛遗传算法(MIGA),以火箭弹起始扰动的中间偏差最小作为优化目标对多管火箭武器的射击顺序进行优化分析,计算结果验证了射序优化的可行性.研究结果表明:多岛遗传算法对于求解非凸的、高度非线性问题是一种较好的优化方法.该方法可以为同类型火箭武器射序优化提供参考和依据.     

2枚火箭同时发射时火箭炮动态特性分析

针对某轮式多管火箭炮,采用动力学仿真的方法对2枚火箭同时发射时火箭炮动态特性进行了研究,得到了基于燃气射流分析、发射动力学仿真和火箭初始扰动计算的火箭炮动态特性数据,结果表明2枚火箭同时发射能保证该火箭炮的安全性,有利于提高火箭射击密集度,为火箭炮2枚火箭同时对称发射提供了理论依据.     

不同土壤硬度对火箭炮发射初始扰动的影响研究

武器系统发射时的初始扰动对于射击精度的影响至关重要,为了研究火箭炮发射时土壤硬度对于发射初始扰动的影响规律,提高火箭炮射击精度,利用多刚体动力学、多柔体动力学理论及土壤本构模型,建立刚柔耦合火箭炮发射动力学模型。该模型充分考虑了土壤刚度、粘聚力及内摩擦角等关键参数对于火箭炮振动特性的响应影响,由刚柔耦合模型计算了燃气流冲击下火箭炮支腿的受力特性及炮口响应,并进行实验验证,最终研究了几种不同硬度土壤对火箭炮初始扰动的影响规律。该计算方法为土基发射武器的动力学计算提供了重要的参考。     

弹管间隙对火箭炮初始挠动影响的仿真分析

弹管间隙是影响火箭炮初始扰动的重要因素之一。依据某多管火箭炮的实际结构,建立了发射动力学模型。应用动力学显式有限元理论对模型进行了仿真计算,获得了不同弹管间隙条件下影响火箭炮初始挠动的相关参数。通过结果的对比分析,得到了火箭炮初始挠动随着弹管间隙变化的趋势,为火箭炮结构优化提供参考和借鉴。     

提高船载火箭炮射击密集度研究

为提高船载火箭炮的射击密集度,提出采用两管齐射的方法缩短发射时间、减小火箭弹起始扰动的技术方案。根据火箭炮发射点火延迟散布和燃气流作用情况分析火箭弹在主动段的相互作用情况,通过发射动力学分析改变射序前、后火箭弹起始扰动的数值大小。分析结果说明该方法对提高船载火箭炮的射击密集度是有效的,对船载火箭炮的作战使用具有重要的参考价值。     

多管火箭／发射装置系统全弹道模拟技术研究

建立了多管火箭／发射装置系统7自由的全弹道模拟多体动力学随机非线性时变系统模型。编制了仿真软件对系统的密集进行了仿真计算；分析了系统的主要参量对密集度影响的敏感程度；并对缠角这一敏感参数对密集度的影响规律进行了实弹射击验证性实验，取得了预期的结果。     

液压蓄能式鱼雷发射装置内弹道建模与仿真

液压蓄能式鱼雷发射装置以其低发射噪声、无舱室增压等优点备受各国海军青睐。为研究该型鱼雷发射装置的内弹道特性,该文在其结构及发射原理基础上,通过合理简化及假设建立了该装置发射过程的内弹道模型,并在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真计算。仿真结果表明,建立的内弹道模型能基本反映该装置的内弹道特性,为装置的工程设计提供了依据。要使其内弹道性能满足要求,应结合该装置的具体战技指标来确定装置的结构参数及初始能量储备。     

气动式水下发射器的发射阀仿真设计研究

本文提出了可实现预期内弹道的气动式水下发射器发射阀仿真设计方法，建立了发射阀仿真设计的三个基本模型：内弹道、发射阀开启面积变化规律计算和发射阀设计模型。运用该方法进行了发射阀特形孔的实例仿真设计，证明了设计方法的可行性，可用于新型气动式水下发射器发射阀计算机辅助优化设计。     

某多管火箭炮固有频率匹配研究

为减小火箭炮起始扰动,以有限元理论为基础,采用ABAQUS软件建立某多管火箭炮动力学模型。通过模态分析计算获得火箭炮各主要部件和全炮的动态特性,采用发射动力学分析得到定向管口初始扰动的相关参数,利用快速傅里叶变换得到对初始扰动影响最大的频率,并利用正交实验法,以固有频率为实验目标,确定对初始扰动贡献最大的部件。研究结果表明:该模型能有目的地优化部件,减小起始扰动,有一定的参考价值。     

车载导弹多体发射动力学仿真研究

为研究车载导弹倾斜发射过程中动力学响应,利用三维建模软件Pro/E将模型导入ADAMS,建立了车载导弹的多体系统发射动力学模型。对不同工况下的发射过程进行动力学分析,获取了导弹发射阶段发射箱口的振动参量(位移)和姿态参数。仿真结果表明,文中提出的多体动力学模型及仿真方法是可行的。     

船载火箭炮发射动力学仿真

研究了利用民用船舶作为栽体进行火箭炮发射时的动力学问题.通过虚拟样机技术对船栽火箭炮系统进行了合理简化和建模;根据海浪波能谱,计算船舶摇荡运动的功率谱密度,计算产生船舶的随机摇荡运动;用ADAMS软件计算了莱火箭炮在横浪、斜浪和顶浪3种航行状态下发射时的动力响应.结果表明,船载火箭炮在顶浪或横浪状态下射击效果较好.该结论对船栽火箭炮系统的实际使用具有参考价值,计算结果也可以作为研究船载火箭炮射击密集度的依据.