变速枪内弹道模拟仿真

反恐防暴非致命武器需要根据不同射击距离调整弹丸的发射速度,为分析这种变化在武器射击过程中的内弹道过程,运用MATLAB软件对某变速枪的气室容积变化如何影响膛内压力和弹丸速度进行模拟仿真.结果表明:不同的气室容积,膛内压力变化不同,弹丸初速也不同;可通过调整气室容积改变弹丸的初始速度.     

超高速弹丸膛口流场结构分析

为了计算和分析超高速弹丸膛口流场的分布状况,建立了超高速弹丸从膛底飞离出炮口整个过程的膛口流场二维轴对称数值仿真模型.基于有限体积法,采用分块网格划分的整体运动处理方法,结合结构动网格技术及Realizable k-ε湍流模型,耦合内弹道及后效期过程,利用六自由度运动方程控制弹丸运动,以300 mm平衡炮为例,研究了1 730 m/s发射速度下的超高速膛口流场特性.计算结果表明:超高速运动的弹丸在距膛口3.3 m远处便形成了清晰的初始流场,弹前激波到达炮口处压力达到了3.8 MPa左右.喷射出的火药燃气速度达到2 500 m/s,但火药燃气仍未能追赶并包围弹丸,因此膛口流场对超高速弹丸运动的影响不同于对中低速弹丸运动的影响;膛口形成了由冠状冲击波、弹底激波、反射激波、马赫盘构成的多层次激波、间断面相互叠加的完整波系,该发射条件下的膛口流场异常强烈,波系结构更加明显.     

弹丸连续挤进对不同坡膛结构受力的影响

针对火炮内弹道复杂的受力环境,为了研究弹丸挤进坡膛时的力学响应,在考虑粘塑性及韧性损伤耦合效应的弹带本构模型的基础上,建立弹炮耦合有限元模型.通过计算获得了坡膛的动态应变曲线及应力值,分析了多发弹丸连续挤进时的坡膛力学响应规律,以及不同坡膛结构对受力的影响,探讨了坡膛受力规律.研究结果表明:同一种坡膛结构下,弹丸连续挤进,由于材料硬化效应,坡膛膛线起始部位VonMises应力水平与应变增长较为缓慢;不同坡膛结构变化下,随着坡膛长度的增加,膛线起始部位应力与应变逐渐减小.     

某型测速弹道枪弹丸动量与枪械后坐动量关系的探讨

弹丸动量和枪械后坐动量之间的关系是武器研究和测试部门长期以来研究的课题,通过对火炮弹道自由后坐试验的研究,从理论与工程实践的结合上,得出不支持采用现行方法MhWg=mυ0＋0.5ωυ0计算膛内时期终结时后坐部分具有的自由后坐动量。为验证所得结论的正确性,进行了弹道自由后坐试验,获得了某口径标准弹弹丸初速、某型测速弹道枪后坐速度-时间曲线等多项数据,并对数据进行了分析计算,得出应采用MhWg=mυ0计算膛内时期终结时后坐部分具有的自由后坐动量的结论。     

控制弹箭头部攻角的弹道修正弹外弹道研究

目的　研究存在头部攻角的弹道修正弹头攻角对外弹道的影响 .方法　通过分析弹丸头部攻角对弹丸外弹道性能的影响 ,建立了修正弹外弹道模型 ,根据模型编制外弹道仿真软件对弹道修正弹外弹道进行计算 .结果　根据外弹道仿真结果 ,给出了头部攻角与弹丸射程之间的关系 .结论　通过对弹丸头部攻角的控制 ,可以实现对弹丸飞行弹道的控制 ,所建立的外弹道模型及仿真结果对控制弹丸头部攻角的弹道修正弹控制执行机构的研究具有重要的指导意义 .     

控制弹箭头部攻角的弹道修正弹外弹道研究

目的 研究存在头部攻角的弹道修正弹头攻角对外弹道的影响。方法 通过分析弹丸头部攻角对弹丸外弹道性能的影响,建立了修正弹外弹道模型,根据模型编制外弹道仿真软件对弹道修正弹外弹道进行计算。结果 根据外弹道仿真结果,给出了头部攻角与弹丸射程之间的关系。结论 通过对弹丸头部攻角的控制,可以实现对弹丸飞行弹道的控制,所建立的外弹道模型及仿真结果对控制弹丸头部攻角的弹道修正弹控制执行机构的研究具有重要的指导意义。     

弹道同步跟踪反射镜运动分析与计算

为了能够将弹丸在某一时间段内的飞行姿态实时再现,提出采用弹道同步跟踪反射镜技术,在摄像机前放置一面跟踪飞行弹丸的转镜,将弹丸的运动状态实时反射于高速CCD摄像机内.设计了弹道同步跟踪系统,给出了主要元件摆放参数,做出反射转镜转角及角速度随时间变化曲线.针对弹丸速度为1000 m/s、垂直距离为50 m,计算出弹丸速度的最大离散间隔为10 m/s,扫描速率为20等关键参数并进行仿真,结果证实本系统的可行性.     

球扁药药型尺寸对内弹道性能的影响

以5.8mm枪为射击平台,通过经典内弹道模型理论计算出弧厚不同的几种球扁药理想混装时的最大膛压及初速,并通过靶场实验测试出实际弧厚不均一的球扁药混装时的初速.理论计算结果表明:5.8mm枪的初速及最大膛压均随着球扁药弧厚的增加有所降低;单一尺寸球扁药中混装其他尺寸量越多,最大膛压及初速变化量越大;混装方式较单一尺寸装药,最大膛压及初速跳动减小.靶场实验结果与理论计算结果相一致,球扁药过筛尺寸均匀后,初速跳差明显降低.因此,应改进球扁药生产工艺或装药方式,提高弹道一致性.     

随行药室参数对内弹道性能的影响

为突破随行装药应用化研究的技术瓶颈,采用数值计算方法,针对包容式随行装药,分析了随行药室参数对内弹道性能的影响规律.结果表明,缩短点火延迟时间、增加随行装药量与减小随行药室容积可提高弹丸初速,但膛压也有相应的上升,且对膛压的影响比初速要显著;改变点火延迟时间对膛压影响显著,改变随行装药量对随行药室压力影响显著,改变随行药室容积对膛压与随行药室压力的影响规律类似;增加喷口截面积,对膛压及初速的影响甚微,但随行药室压力有大幅度的降低;在保证膛压不变、随行药室压力安全的情况下提高弹丸初速,随行药室各参数存在较佳值.     

迫击炮用片状变燃速发射药的内弹道性能研究

基于经典内弹道理论建立了片状变燃速发射药的内弹道计算模型.基于该模型研究了片状变燃速发射药的外层药弧厚与药片弧厚之比、内外层火药燃速比、发射药外层火药力对内弹道性能的影响.并通过某型迫击炮对片状变燃速发射药试样进行了实际弹道实验.研究结果表明:该模型可以对片状变燃速发射药的内弹道性能参数进行有效预估;在兼顾膛压和初速的...     

Discrete Group Gas-Solid Two-Phase Flow Model and Its Simulation in the Large Caliber High Speed Davis Gun

Aiming at the characteristics of the long tubular powder, a one-dimensional discrete group gas-solid two-phase flow model was established for the large caliber high speed Davis gun with a tubular modular charge. In this model, the tubular modules were described by the Lagrangian system without being assumed as pseudo-fluid, whereas the gas field is described by Eulerian system. The new model was used to simulate a 480 mm Davis gun. The simulation results were compared with test results, and the model was verified to be feasibility. This study provides a new method to research the interior ballistic performance of Davis guns.     

火炮内弹道参数最优化选择

本文应用最优化原理建立了一种火炮内弹道模型参数确定的计算方法及计算机程序.这种方法可适用于任何火炮内弹道模型.计算快速并可同时进行任意多个参数的选择和确定.实际计算结果表明:内弹道参数中,少数可按理论计算确定,多数需要通过试算选取.本文所建立的参数优化方法对内弹道模型的完善及其用于装药设计、水炮设计与改进都有重要的作用和意义.     

Mathematical modeling of the bellows dispersion system of submunitions

A mathematical model of the bellows dispersion system is developed by combining the interior ballistic theory with structural dynamics theory to describe the deformation course of bellows.By analyzing the physical model of the bellows dispersion system,the dispersion course is divided into three stages.For each stage,mathematical model is built and its terminal conditions are given.The numerical simulation is based on the Runge-Kutta method and differential quadrature method.Simulation results of the model agree with those of the model built by only interior ballistics theory.However,this model is congruous with the actual dispersion course and can more easily determine the dispersion time and submunition displacement.     

子母弹抛撒技术及其内弹道计算

用气体动力学理论分析了子母弹抛撒技术 .分析表明 ,前开舱二级抛撒可用于数目较少的制导子导弹 .利用数值计算方法计算了该二级抛撒的内弹道性能 ,得到了高、低压室压力和子导弹的速度等性能曲线     

Experimental Study on Penetration and Perforation of Laminated Kevlar

The penetration behavior and perforation characteristics of Kevlar/Epoxy laminates with various thickness in quasi-static and ballistic perforation penetrated by steel projectiles with different noses are investigated. Quasi-static tests are conducted on MTS810 testing system. The results indicate that global deformation is the major mechanism of energy absorption and woven laminates exhibit larger energy dissipation than that of angleplied laminates. Therefore, the woven laminates have better quasi-static penetration resistance. Ballistic tests with velocity of 200 - 700 m/s are executed by using a powder gun with 7.62 mm barrel. Comparing ballistic experimental results with those under quasi-static condition, both the perforation performance and the failure modes are related closely to the speed of penetrator. Quite different from quasi-static tests, ballistic tests indicate that thick angle-plied laminate targets are even better than woven laminates in resisting ballistic impact. It is observed that the damage zone of the laminate is localized highly with the increasing of the impact velocity and correspondingly, the failure modes are more manifold. The shape of projectile noses affects the impact resistance of laminated Kevlar significantly in the range of velocity around the ballistic limit.     

某底部排气弹底排内弹道及减阻特性研究

本文建立了底排内弹道方程组并编制了在已知底排弹外弹道诸元条件下的底排内弹道解算程序,利用该程序对某弹的底排内弹道进行了解算;结合内弹道解算结果初步分析了该弹的减阻特性并提出了进一步提高增程率的可能途径．     

固体火箭发动机集成初步设计CAD系统研究

系统论述固体火箭发动机设计的特征后,构造了发动机CAD系统框架,并对该系统的主要组成模块的设计进行了有效的探索,加速了CAD技术在固体火箭发动机设计中的应用。已成功地研制了系统的几个重要模块,在工程中得到了应用,并提出了可行的深入研究方案。研究结果可为固体火箭发动机CAD系统研制提供重要的技术参考。     

转管炮发射对弹丸半约束期起始扰动的影响分析

针对转管炮发射时身管处于旋转状态的特性,建立了同时考虑弹丸旋转惯性力和科氏力的半约束期内起始模型,分析了惯性力、科氏力在半约束期内对弹丸起始扰动的影响,计算得到了在半约束期运动弹丸的偏角变化规律.结果表明,半约束期内旋转离心力和身管组半锥夹角导致的科氏力对弹丸起始扰动有影响,同时弹丸偏角将随着身管转速的增加而线性增加,特别是高射速时,弹丸的偏角更大,这些可为转管武器的射击精度研究提供参考.     

Study on Overall Concept Planning of Terminal Correction Mortar Projectiles

The system composition, the operational principle of terminal correction mortar projectiles (TCMP) and the concept planning design of TCMP are researched in this paper. An overall design and aerodynamic configuration layout for TCMP are made in this paper, and its aerodynamic coefficients are calculated by using computational fluid dynamics (CFD) software. Test results of TCMP simulated ballistic projectiles indicate the designed TCMP can satisfy the interior ballistic demand and has a fine flight stability. The drag coefficients identified from the radar velocity-time data are in accord with the CFD computed results. According to the exposure frequency of the ground laser designator, a four-quadrant impulse correction scheme and a high exposure frequency impulse correction scheme are brought. The latter can calculate the target azimuth angle by counting the times of the facula passing through one quadrant. Simulation results also show that the guidance precision of the velocity pursuit is higher than that of the body pursuit, and the detector axis is less circuitous. Researches on the typical trajectory indicate that the terminal impulse correction can improve the hit precision of TCMP remarkably.     

低冲击火工解锁螺栓的内弹道特性分析

为适应高速导弹级间分离系统的需要,设计了一种楔块式火工解锁螺栓,建立了其作用过程的内弹道模型并进行了仿真计算;通过试验测试了这种连接分离机构腔内燃气压力-时间曲线、分离体内筒的位移-时间曲线以及其他性能参数,得到了其分离时间为14.60 ms,分离冲量为1.667 N.s,冲击加速度为3 932g,最大拉伸承载力为21.1 kN.试验结果与内弹道模型仿真结果和试验结果基本一致,均可反映楔块式火工解锁螺栓的分离运动特性.