双自动机并联发射时膛口流场数值仿真

为研究双自动机近距离并联发射时膛口流场特征及其对弹丸运动影响问题,采用计算流体力学方法结合动网格技术,建立了包含弹丸运动的膛口流场数值仿真模型,对双自动机近距离并联发射时复杂膛口流场进行了数值仿真.以三种不同身管间距为例,得出了双自动机并联发射时膛几流场的形成、发展及相互干扰过程,及膛口流场对弹丸出炮u后运动姿态的影响情况.仿真结果表明双自动机在近距离发射时,相互干扰的膛口流场对弹丸出炮口后运动姿态有较大影响,以至影响火炮系统射击精度.在双自动机近距离并联发射时,为保证武器系统射击精度,应采取相应措施消除两身管间膛口流场的相互干扰,减小膛内流场对弹丸运动姿态的影响.     

自行火炮虚拟试验平台研究

为了实现自行火炮从开始射击到弹丸出炮口全过程的协同仿真,建立了由内弹道计算模块、自行火炮动力学仿真模块和系统优化模块三个子系统组成的火炮虚拟试验平台;同时,通过将虚拟体引入仿真模型,得到了以弹丸运动状态为目标函数的火炮系统优化模型.以某型火炮为例,获得了在相同射击条件下试验测试数据和平台仿真结果的对比曲线,以及弹炮间结构参数对弹丸角速度的优化结果.分析表明,虚拟试验平台能较真实地反映自行火炮的动态响应特性和弹丸的膛内运动规律,可用于分析火炮结构对射弹散布的影响,为弹炮耦合问题的研究及系统优化提供了一定参考.     

一种新型火炮炮口制退器流场的数值仿真

研究火炮制退器设计优化问题,炮口附近流场超压值分布和制退效率是研究制退器结构优化控制问题时所要考虑的重要目标.为了优化设计,提出一种新型炮口制退器的火炮炮口流场的超压分布模型,分别对无炮口装置和带新型类冲击式炮口制退器的炮口流场进行数值仿真.结果显示,所用的制退器结构能有效降低炮口区域超压值,在周围区域不同点的压力监测值也有相同的衰减效果,在制退器后方冲击波超压值较低,对炮手影响较小.最后利用数值仿真结果表明,设计的制退器提高了效率.研究有助于理解冲击波的特征,并为小口径武器系统制退器的优化设计提供参考.     

弹丸卡膛速度测量系统设计与测试

卡膛速度是弹丸装填的重要参数,对弹丸卡膛的一致性有较大影响,进而对火炮射击精度产生影响.提出了一种基于激光位移传感器的弹丸卡膛速度测试方法,并根据已有的弹药自动装填装置试验台架对测试方法进行了试验和验证.利用激光位移传感器测量弹丸在30°、45°和60°射角下卡膛时段的位移变化,通过Matlab软件对弹丸在身管内的位移...     

火炮发射精度优化问题分析

火炮发射精度由射击密集度和射击准确度组成,身管振动影响火炮射击密集度和准确度.但影响身管振动的因素很多,一直来很难建立符合实际的振动模型,对火炮的射击精度进行准确分析.目前火炮发射精度分析时模型较简单,考虑因素较单一,特别是缺少多因素同时作用时火炮发射时的精度问题研究.为解决上述问题,建立了起落部分的虚拟样机模型,利用ADAMS动力学仿真软件综合分析了弹丸质心偏移量、高低机齿轮啮合间隙和衬瓦身管配合间隙三种因素耦合对炮口振动的影响.分析表明多因素对炮口振动存在耦合影响,为炮口振动特性的综合分析以及对接触间隙的优化控制提供了依据.     

膛内惯性测速系统设计

弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性,针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求,设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统;采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理,实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录,成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化;实验结果表明,相对激光区截测速方法,该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数,出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持,对火炮系统设计评估具有重要意义。     

基于虚拟现实的火炮外弹道仿真方法

针对火炮发射实验具有不可重复性、周期长、人力耗费大、技术要求高等问题,本文提出了火炮外弹道虚拟仿真方法.本文根据火炮射击过程特点,分析火炮质点外弹道方程组,建立弹丸外弹道运动过程数学模型;结合虚拟现实技术及Unity3D引擎,采用3ds Max建立火炮和弹丸实体模型,以C#作为开发语言对弹道进行计算,控制弹丸运动,实现对火炮发射过程的仿真模拟;通过仿真实验数据与弹道表数值分析比较表明,本方法不仅在视觉上能够较好的展现火炮发射和弹丸的飞行状态,同时误差控制在可接受范围内,为火炮外弹道的研究提供了便利.     

基于激光及无线通信的弹丸初速动态测量系统

设计并实现了一套基于激光、光电信号转换、无线通信、定时计数、单片机中断技术与膛口焰抑制机理的弹丸初速动态测量系统;研究了能克服火药气体的光学污染、抑制膛口焰和膛口各元件耐高温、高压、无线通信及抗干扰等关键技术,创造性地设计了一种能减小膛口焰(烟)影响,保证测速激光强度的多功能膛口测速装置及采用无线通信实现了动态测速,得到了有价值的试验数据;分析结果表明该系统可以实现弹丸初速的精确测量,并为弹丸初速的动态测量提供了一种新的方法。     

基于摇架约束的炮口振动仿真分析

针对火炮射击时身管振动动力学和减小炮口振动的问题,建立了综合考虑弹炮刚柔耦合和摇架约束的身管振动动力学模型,以和射击精度相关的炮口振动横向线速度、横向线加速度和角位移、角速度表征炮口振动,在ADAMS中对身管振动动力学模型的四个参量进行了数值仿真求解,并考虑通过改变模型中摇架前后衬套距离来减小炮口振动。仿真结果表明,摇架约束的模型能够反应火炮射击时的身管实际振动规律,为减小炮口振动设计提供的依据。     

融合稳定性与炮口扰动的车载火炮参数优化

射击稳定性与射击密集度是体现车载火炮综合作战性能的关键指标,也是进行车炮匹配问题研究与优化的重要内容。针对稳定性参数与炮口扰动参数时空属性不同,在ADAMS中无法进行综合优化的难题,结合多体动力学仿真软件ADAMS、Box-Behnken试验设计方法及Matlab遗传算法工具箱等技术提出了融合射击稳定性与炮口扰动的组合优化方案,并基于某车载火炮虚拟样机对上述方法进行了验证。根据优化结果,某车载火炮车尾跳高、车尾侧移、炮口位移均获得较为明显的优化效果,为车载火炮车炮总体参数优化匹配研究奠定了基础。     

某型车载遥控武器站发射动力学仿真分析

研究武器系统优化射击精度问题,膛口振动响应是影响武器射击密集度的重要因素,影响武器系统的战斗力。车载遥控系统能满足单发射击的精度,但连发时射击精度较差。为提高某型车载遥控武器站的连发射击密集度,建立了武器站的动力学模型,利用传感器(Sensor)和IF函数控制武器的连发射击动作,应用ADAMS软件进行了可视化发射动力学仿真。通过与实测结果的比较分析验证了仿真模型的正确性,比较不同发射工况下的武器膛口动力学特性曲线,得到了影响膛口振动的主要因素,对改善武器振动性能和提高武器射击密集度具有参考价值。     

子弹测速系统设计

给出了一种基于光电转换原理,采用89C51单片机实现的一种子弹测速系统.该系统具有成本低、结构简单、使用方便等特点.可用于枪支子弹出膛时初速度的测量.     

基于CPLD的炮口磁信息采集控制系统

本文以出炮口的磁信息作为迫弹引信解除保险的第二环境信息,以CPLD器件作为主控制器,以HMC1021为传感器搭建了磁信号采集系统.根据炮管附近的磁场分布特点,首先给出了系统的整体设计方案框图,按照方案,设计了硬件电路,传感器采集到的磁信号经过放大滤波以及AD转换后送至CPLD,CPLD负责控制AD转换以及对磁信号的识别...     

灰色GM（1，1）模型在火炮初速测量中的应用

火炮初速测量是火炮进行弹道准备中的一项重要内容,运用灰色理论探讨火炮初速预测问题,既有利于提高火炮射击精度的修正,又有利于进一步完善火炮初速测量雷达的使用操作和改进设计。针对火炮初速随机变化的特点,基于灰色理论中的GM（1,1）模型,构建火炮初速灰预测模型,确定预测结果精度检验方法。最后通过一应用实例验证该方法具有一定的合理性与实用性。     

基于FPGA和无线通信的炮口冲击波测试系统设计与实现

由于炮口冲击波超压测试现场环境比较恶劣,为了提高存储测试系统的可靠性和灵活性,给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和无线通信的炮口冲击波测试系统的设计与实施方案。测试系统的激波管动态校准结果表明,系统符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。该系统在多次靶场实爆试验中进行了测试试验,都成功捕获到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波测试系统具有体积小,微功耗,灵活性高,测试效率高等优点,在炮口冲击波测试中具有良好的应用前景。     

某型舰炮炮口冲击波等压场测试方法

针对现有军标中规定的炮口冲击波等压场测试方法不适用于某型舰炮炮口冲击波压力场的测试情况,提出了以极坐标布放传感器的测试方案,并测试了各点位的冲击波超压值。其次,提出采用三次样条函数方法对测试数据进行插值;最后,使用Delaunay三角划分方法对插值后的数据进行网格划分和等压线绘制,得到了某型舰炮的炮口冲击波等压场。     

炮口冲击波超压无线存储测试系统设计

为了评估炮口冲击波对相关操作人员及设备造成的损伤和破坏程度,将存储测试技术应用到炮口冲击波测试中,并结合无线传输技术,使得测试主控制台可以在一定距离外进行有效监控。通过对测试系统进行的激波管动态校准,符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。测试装置在无线触发状态和多次重触发状态进行了测试试验,均成功获取到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波无线存储测试系统能有效工作,同时具有操作简单等优点,具有良好的应用前景。     

枪口烟测试系统软件设计

枪口烟测试系统主要用于枪械、防暴发射器等轻武器枪口烟指标的测试。系统软件设计采用面向对象的程序设计思想,各模块相互独立,程序易于扩充和维护。系统设计了友好清晰的应用界面,并在帮助栏中对该软件进行了详细说明。软件设计实现了测量过程和结果的实时显示。