火炮膛压峰值的计算机测试系统

介绍火炮膛压峰值的计算机测试系统，本系统利用计算机和较完善的软件通过光栅式位移传感器自动测出测压元件的变形量，并通过接口卡采集进入计算机，在计算机上进行后续的数据处理和数据输出。     

“金属风暴”武器的耦合膛压测试弹设计

为了获得“金属风暴”武器发射过程中的耦合内弹道参数,以达到武器系统优化改进目的,设计测试“金属风暴”武器相邻弹丸之间耦合膛压的测试弹。针对30 mm小口径武器弹上空间有限、耦合膛压导致弹丸同时受弹底压力、弹前压力,力学特性复杂的问题,设计了测试弹的机械结构,将薄膜压电传感器、加速度传感器、信号采集调理、信息处理和存储、通信传输、电池等电路系统集成一体,制成了耦合膛压测试弹; 为了提高耦合膛压的测量准确性,利用加速度测试结果对薄膜传感器压力测量结果中的惯性力进行了修正。利用“金属风暴”武器开展了射击试验,检验了耦合膛压测试弹的性能。试验结果表明:耦合膛压测试弹的机械强度满足发射及回收要求,测试弹机械结构可以保护薄膜传感器不被火药气体烧蚀,经过加速度传感器修正处理可以得到弹丸发射期间的弹底压力与弹前压力,耦合膛压测试弹能够获得“金属风暴”武器的耦合内弹道参数。     

高线性模拟光耦在膛压测试中的应用

在电热化学炮工作过程中,伴随着高电压和强电流放电现象,会产生强电磁干扰。特别是电热化学炮工作过程中产生的电位浮动对测试仪器有严重的冲击。为了保证仪器的安全,采用高线性模拟光耦HCNR200组成隔离放大电路,利用光电隔离的原理实现了对膛压测试线路的隔离保护。对该放大电路与压阻式压力传感器组成的测试系统进行了静态标定,结果表明,该系统满足膛压测试的要求,并已成功地应用于等离子点火条件下的密闭爆发器试验,获得了完整的压力-时间曲线。     

某榴弹发射器最大膛压和膛口速度分布特性统计分析

为了研究某榴弹发射器最大膛压和膛口速度分布特性及随生产时间变化规律问题,以350组最大膛压和膛口速度测试数据为基础,应用数理统计方法拟合最佳分布来研究最大膛压和膛口速度分布规律。研究结果表明,该榴弹发射器膛口速度整体服从Matlab软件自带16种常用分布中的12种,其中广义极值分布拟合效果最好,其次是正态分布和Rician分布。最大膛压整体不服从Matlab软件自带的16种常用分布,包括正态分布等。以年为单位分7个时间段进行研究,发现不同阶段最大膛压服从多种分布。膛口速度均值随时间变化不显著,但方差变化显著;最大膛压均值随时间变化显著,方差变化不显著。另外,试验顺序对最大膛压试验结果影响较大。常温最大膛压散布已达35%,超过了引信传统后坐保险机构解除保险设计裕量(1/3)。     

放入式火炮膛压测试技术研究

火炮身管内压力大小及其分布是重要的内弹道参数,准确、可靠地获取火炮膛内压力参数是动态测试领域的难题。简单介绍了多种测试膛压的方法,重点分析了放入式电子测压器的测试精度,提出了对实测膛压曲线进行积分、计算得到弹丸炮口速度的方法;与测得的炮弹初速进行对比分析,针对膛内压力场分布的不均匀性,提出了固定放入式电子测压器的测试方法。     

火炮膛压曲线的随机模拟

随机膛压是引信机构性能和强度可靠性设计的基本数据。所以很有必要寻找一个火炮膛压曲线随机模拟的实用方法。文中在分析产生随机膛压的各种方法的基础上，提出了从实测膛压出发，以自相关函数为桥梁，辅以必要的数理统计方法，通过时实测膛压的预处理和分析计算得到随机膛压的有关特性曲线和参数，再重组得到随机膛压的实用数字模拟方法。     

气枪测试与膛压曲线计算初探

本文是以实测弹簧活塞式气枪活塞运动的时间、位移曲线为线索，以实测数据为依据，以波意尔－马略特定律为核心，探讨了膛压曲线的计算方法根据算得的膛压数据，算出了弹丸初速等参数与实际测试结果相符。     

航行体水下高膛压与高速发射载荷特性

水下高膛压高速发射航行体后形成的多相流场复杂多变，产生的载荷影响尚未明确。针对某小口径水下航行体高膛压、高初速冷发射过程，开展发射载荷特性研究，分析航行体发射过程中内弹道阶段、溢出燃气与水相互作用阶段、水锤效应阶段的流场特性与力学特点。基于多相流模型和动网格方法，建立航行体水下高速冷发射过程数值模型，进行气-汽-液多组分数值仿真，对不同时期发射筒的载荷特性及其成因进行分析。研究结果表明：水下航行体高速发射载荷主要来源于内弹道过程与水锤效应，航行体出膛后筒内燃气溢出造成的低压区产生载荷较小；与低膛压、低初速发射工况不同，高膛压发射工况下筒内气体高速大量溢出，水锤效应压力峰值的幅度衰减明显。     

膛压测试系统耗散型传压管道动态响应方法

针对目前枪膛膛压测试研究中,很难利用理论方法求出压力大小,同时安装传感器时不能保证其敏感部位与被测压力介质之间是直接接触等问题,提出了膛压测试系统耗散型传压管道动态响应方法。该方法通过建立的耗散型传压管道数学模型对传压管道的长度、直径进行仿真研究,分析了传压管道的几何参数对管道固有频率的影响。当直径不变时,长度越长传压管道的固有频率越小;当长度不变时,直径对传压管道的固有频率影响不大,并且通过选择合适的直径和长度对其进行实验模拟。仿真试验结果表明,通过试验得出的实测值与理论值相符,所设计的传压管道满足实际使用要求,没有产生信号的失真,能真实传递膛压的动态特性。     

水中容腔式压力传感器频响特性的非线性气泡效应分析

根据频响特性试验的状态和测量结果,借用线性模型的层流假设和建模方法,在绝热条件下推导大范围变化压力的非线性气泡效应分析模型,获得与测量曲线一致的计算结果。通过对不同简化条件模型的计算比较,证明影响传感器频响特性分析模型精度的主要因素是气体刚度的非线性效应,压力导数平方项是次要影响因素,液柱长度变化的影响较小。传感器的比刚度决定了液体脉冲压力测量的频响范围,两者不存在线性相关性。气泡效应模型的粘性系数和容腔体积需要根据试验结果进行修正,以计及液体的淤积和表面张力效应,并将流场的紊流效应和不均匀性体现在参数变化中。本模型在不计膜片影响时可用于气体动态压力响应分析。     

武器系统地面电磁环境特性的测试方法研究

分析研究了地面电磁环境特性及其对武器系统工作状态的影响，提出了地面电磁环境特性的测试原理、方法和系统。这对武器系统的研制、生产和试验，以及地杂波特性的研究、地面电磁环境特性数据库的建立具有积极而重要的意义，使地面电磁环境特性的测试工作走向正规化和数字化。     

基于霍普金森压杆的电爆管小容腔输出压力测试

为了准确获得电爆管在电爆阀真实小容腔中的压力输出特性,设计了18Ni霍普金森压杆式反射压力测试方案,可测压力上限1900MPa,频率上限125k Hz,能够重复使用。测试了一种铝/高氯酸钾电爆管在1m L总容积的容腔中压力输出特性,结果冲击波反射压力峰值为147.5MPa,上升时间为6.8μs,平衡压力为104MPa,比传统的标准密闭爆发器试验换算值约低一半。     

导弹垂直发射系统压力室结构完整性分析

为了准确预示压力室在发射状态下的结构完整性,对导弹垂直发射系统中的压力室进行结构完整性分析.介绍导弹垂直发射系统,利用数值计算的方法对导弹燃气射流流场进行仿真模拟,将得到的压强分布导入ANSYS结构分析软件得出计算结果,并从应力、应变、形变3个方面对压力室结构进行力学分析.仿真结果表明:压力室在承受8次发射工况后仍具有良好的结构完整性,压力室的应力和形变主要集中在导流板顶端.该仿真结果可为压力室寿命评估工作提供参考.     

基于数字光纤传输的电热炮膛压测试技术

提出了现场存储型测压方式与光纤实时传输测压方式相结合的膛压测试技术,现场存储测压器采用多层电磁屏蔽结构,应用高速收发一体光模块和数字光纤实现了测试数据的实时传输和远程再现.该测试技术有效地解决了电磁干扰问题,提高了膛压测量的可靠性和安全性,获得的测试数据为电热化学炮内弹道特性的研究提供了依据.该测试技术可以拓展应用到各种强电磁场干扰环境下的参数测试场合.     

柱形测压铜柱的静态特性分析

为了提高铜柱测压的精度,对广泛应用于兵器膛压测量的柱形铜柱静态变形规律进行了研究。在合理假设基础上建立了柱形铜柱静态变形的数学模型,并根据大量的铜柱静态校准数据对模型参数进行了估计。根据此模型进行的仿真计算结果与实验数据能很好地吻合,具有对不同规格铜柱的广泛适用性,能可靠地估算铜柱的静态变形规律。依据该数学模型,对铜柱测压灵敏度随变形量变化的规律和加工尺寸偏差对测压精度的影响两方面进行了计算和分析。结果表明：当铜柱压后高度为原始高度的73%时,铜柱的测压灵敏度最高;铜柱及工作活塞的几何尺寸误差是影响测量不确定度的主要因素,通过提高铜柱的加工精度可以明显提高铜柱测压精度。     

导弹武器系统飞行试验测量误差分析与处理

从导弹武器系统飞行试验的落点精度与误差的基本概念入手,分析了样本数据中的误差对精度评定的重要影响,给出了消弱系统误差的方法,并提出异常值的处理方法及检验准则.     

立姿无依托连发武器枪ー肩系统机械导纳测量与分析

影响连发射击武器射击精度的因素很多，在射击过程中，由于火药燃气冲击及运动件间的相互撞击引起枪一肩系统运动状态的变化，导致武器枪口偏移起始量而造成武器连发射击精度变差。为客观地反映武器系统的连发射击精度，研制反映武器系统真实射效的智能有控枪架具有重要的意义。针对立姿无依托连发武器的特点建立主动态下枪一肩系统的抵肩力及枪一肩运动的电测系统，介绍测量系统的组成及枪一肩系统抵肩力的修正方法，利用电测数据求取枪一肩系统的机械导纳函数，采用正交分量法对枪一肩系统的导纳函数进行模态识别，并探讨立姿无依托连发武器系统被动态与主动态的主要差异。     

火炮膛压测试误差及分析

在火炮膛压测试系统中,测试误差影响测试数据的精确度,消除和减少其对测试结果的影响至关重要.讨论了火炮膛压测试系统中引起误差的因素,深入分析这些因素产生的原因及对测试结果产生的影响.通过对误差来源的分析,提出几种相应的方法与措施来消除和减少测试误差.在实际应用过程中,采用多项抗干扰措施抑制复杂干扰,修正膛压测试系统中的误差,提高膛压测试系统的抗干扰能力和控制误差影响,从而增加系统的稳定性和数据采集的准确性.