无伞无翼子弹药气动仿真及落点散布研究

为研究布撒集束筒中无伞无翼子弹药的空气动力学特性和标定影响集束筒中4枚子弹药轴向抛撒落点散布的各个要素,应用系统动力学和计算流体力学等方法对非轴对称子弹药弹体外形在低马赫数、高粘性下进行气动仿真,分析了其外在流场,获取了气动参数;编写了弹道程序,分析并标定了抛撒过程中影响集束筒中4枚子弹药落点散布的要素,总结出了相关要素影响落点散布的规律。结果表明:抛撒高度、牵连速度、集束筒轴线与水平面夹角、抛撒速度对子弹药落点间距影响较大;抛撒高度、子弹药牵连速度对子弹药落点间距散布均匀性影响较大;集束筒轴线与水平面夹角对子弹落点区域中心位置影响较大。     

集束子弹药落点分布关键影响因素分析

为研究子弹药不同抛撒初始条件对子弹药抛撒散布特性的影响规律,以某种集束弹药为研究对象,考虑 随机因素对子弹药抛撒散布的影响,建立子弹药抛撒运动学模型。通过仿真分析得到子弹药抛撒运动规律和落点散 布规律,选取母弹抛撒高度、母弹存速、母弹转速和母弹俯仰角4 种子弹药抛撒关键因素,运用数值仿真的方法分 析单一因素不同初始条件对子弹药落点散布的影响,并总结4 种关键因素的影响规律。     

子弹药落点散布随机模拟方法

为了模拟子弹药抛撒后在地面上的落点分布情况,在经典外弹道模型的基础上,通过对影响子弹药落点散布因素的分析,筛选出了几个对子弹药落点散布影响较大的因素,对这几个因素进行随机化处理,提出了一种模拟子弹药落点散布的方法,建立了子弹药落点散布随机模拟模型,得到了子弹药在各随机因素作用下的落点散布情况;结果表明:该方法获得的子弹落点与实际情形吻合得更好。     

主动气动起旋离心抛撒技术研究

以子母弹药主动气动起旋离心抛撒子弹药为研究对象,采用气动/运动一体化数值模拟方法对全弹主动气动起旋过程进行动力学仿真,得到母弹主动气动起旋转速与离心抛撒开舱条件;讨论了不同滚转舵偏和前置小翼对主动气动起旋过程的影响;通过子弹药弹道仿真计算,对母弹离心抛撒子弹药的射程、散布面积和散布图形进行了对比分析。研究结果表明:尾舵偏转产生的滚转力矩是影响转速的主要因素,当来流条件和姿态角保持不变时,初始滚转舵偏与全弹转速成正比;在保持纵向操纵性能的前提下,增加尾舵展长并减少弹体表面除尾舵外的其他气动阻尼面可加快全弹的自起旋过程;通过调整母弹的初始滚转舵偏和开舱条件,可以实现子弹药散布面积与散布密度的可控调节。研究结果对主动气动起旋离心抛撒技术在子母战斗部上的应用具有一定的参考意义。     

基于侧向抛撒方式的子弹落点模拟方法研究

建立了基于侧向抛撒方式的子弹散布模型并通过弹道仿真对模型进行了检验,给出了考虑抛撒瞬时气动干扰的子弹落点模拟方法,分析了抛撒瞬时的气动干扰对径向散布均匀性的影响。     

基于母弹弹道诸元误差值的自适应开舱方法

为提高旋转稳定子母弹子弹药的散布精度,提出了一种自适应开舱方法。该方法通过对旋转稳定子母弹飞行过程的动力学分析,建立子弹药全弹道模型,并采用该模型对子弹药落点散布情况进行仿真分析。针对母弹飞行过程中开舱点前某位置处弹道诸元实际值与理论值的误差,通过仿真计算以分析各误差值对子弹药落点散布的影响。结合分析结果提出一种修正开舱点的母弹自适应开舱方案以提高子弹药落点散布精度,并推导出适合旋转稳定子母弹的开舱点修正公式。分析结果表明,使用该方法能将子弹药落点散布的横向密集度提高26.3%,纵向密集度提高53.8%.     

基于气体发生剂的子弹药气囊抛撒数值模拟研究

针对以气体发生剂为动力源的子弹药气囊抛撒数值模拟问题,采用LS-DYNA有限元软件,建立了以燃气质量流率-时间历程曲线为输入条件的子弹药气囊抛撒任意拉格朗日-欧拉流体与固体耦合计算模型,提出了采用内弹道理论和密闭爆发器试验求解气体发生剂名义燃速方程和燃气质量流率-时间历程曲线的方法。通过对装填不同药量氮气发生剂的典型子弹药气囊抛撒结构数值模拟,得到该抛撒结构下子弹药出舱速度、过载峰值随气体发生剂药量的变化规律,验证了弹箍对子弹药抛撒的促进作用。试验验证结果表明,所建立的数值模拟计算方法能较好地预测子弹药抛撒运动参数。     

基于遗传神经网络的反跑道子弹药落点散布研究

为研究布撒器反跑道子弹药时序落点散布,并实现对子弹药时序落点的精确预估,分析了子弹药的运动模型以及飞行时序,影响子弹药落点的因素主要有投放初始条件、机构误差和风干扰.采用了神经网络与遗传算法相结合的方法,建立了落点散布的预估模型和仿真程序.仿真结果表明,该方法能够有效地描述反跑道子弹药时序落点散布,同时可以进行精确预估计算,可为布撒器的总体设计提供重要技术手段.     

弹道导弹末制导子导弹封锁机场跑道制导律研究

根据弹道导弹末制导子导弹用于封锁机场跑道的总体方案，探讨了子导弹经抛撒、导引飞行后，形成沿跑道方向均匀散布的控制制导律，建立了数学模型，并经全弹道仿真，计算出了子导弹沿跑道散布的结果。     

重型子弹药气囊抛撒过程仿真研究

利用LS-DYNA有限元软件对用气囊抛撒重型子弹药的过程进行了数值模拟.分别计算了不同加载载荷时间历程和不同壳体承力面条件下的影响结果.获取了子弹药壳体最大主应力及内部装药所受的最大压力值.对其影响规律进行了分析.该研究结果对子母弹气囊抛撒子弹系统设计具有实际参考价值.     

子母弹抛撒技术综述

子母弹是以均匀散布的子弹覆盖目标，提高有效的杀伤范围的一类武器。子母弹的战术技术要求决定了子弹在目标区上空要呈现均匀的散布状态，而能否达到要求的散布就离不开抛撒技术。子母弹抛撒技术十分复杂，它涉及到许多问题，本文介绍了子母弹抛撒一些主要方法，对燃气推动式抛撒进行了重点介绍，并对我军子母弹抛撒技术的发展提出了一些建议。     

高低压室集束战斗部抛撒机构内弹道研究

指出了子弹药的抛撒是集束战斗研制的关键技术之一提出了具有讷氏坟室结构的集束战斗部抛撒机构,建立了内障道方程组。通过计算机仿真,得到了Ｐ－ｔ曲线和子弹药的受力Ｐ～Ｌ曲线,并简要地分析了该抛撒机构摧弹道性能。     

薄壁子弹气囊抛撒结构响应分析

文中采用LS—DYNA三维数值分析软件对薄壁重型子弹药通过中心气囊抛撒时动态结构响应进行了研究。分析了采用不同弹壁加强方案的子弹药在抛撒过载下的结构响应情况,给出了子弹壳体变形和塑性应变分布图、弹壁最大内凹变形量随时间的变化曲线以及壳体内部装药应力分布。研究结果可为实际弹药在抛撒过载下的强度及装药安定性分析提供参考。     

机载布撒器金属气囊的结构设计与性能分析

目前应用于机载布撒器外燃式子弹药抛撒机构的气囊主要由橡胶/芳纶材质构成,针对其承压强度较低、耐氧化性较差的不足,设计了一种金属材质（304不锈钢）的抛撒气囊。分别从承压强度和抛撒性能两方面开展静态承压试验与动态抛撒试验,以验证其用于抛撒系统的可行性。静态承压试验结果表明,壁厚0.2 mm的金属气囊膨胀过程具有良好的气密性,承压强度比橡胶/芳纶 复合材料气囊提高了50%左右、质量降低了约45%;动态抛撒试验结果显示,该结构金属气囊的膨胀形变过程具有良好的对称性,且对抛撒姿态影响很小。试验结果可为金属气囊在机载布撒武器中的工程实际应用提供参考。     

机载布撒武器弹载动态信息采集与分析系统的设计与实现

针对机载布撒武器子弹药开舱抛撒过程中对动态数据采集的需求,设计了弹载动态信息采集与分析系统。文中详细讨论了此系统的功能、组成及硬件与软件的设计方法。弹载动态信息采集与分析系统已成功的在某型号布撒武器抛撒试验中应用,得到的试验结果验证了该系统设计思路正确、合理,使用简单、方便,满足了抛撒试验过程中对子弹动态数据采集的需要,为实现机载布撒武器抛撒的动态数据采集和处理提供了有效的采集与分析手段。     

反跑道集束战斗部抛撒技术几个关键问题探讨

根据反跑道集束战斗部所攻击目标的“细而长”特点 ,对反跑道集束战斗部抛撒的总体技术、外弹道和内弹道的几个关键问题进行了探讨 .分析了子弹药外弹道的初始弹道和二次弹道中的复杂问题和在抛撒内弹道中对子弹药抛撒速度影响较大的几个因素     

关于圆内均匀分布的检验与估计

本文针对某型火箭炮武器系统试验中，提出的子母弹势撒均匀性战术指标评定方法问题，假设了母弹子弹落点为圆内均匀分布，推导出了二维随机变量（R，Θ）的密度函数g（r,θ）和分布函数G(r,θ）并讨论了其性质。采用ω^2检验法对子弹分布均匀性进行检验，在此基础上，利用随机变量R的分布性质，推导出了等效半径Re的估计公式及讨论了估计性质。为了描述子母弹抛撒的均匀性，通过推导得出了定量描述均匀性指标J的解析式。     

降低集束子弹药未爆弹率的技术路线

为了探索降低集束子弹药未爆弹率的方法,分析了可采用的技术改进方式,提出了依据自毁作用逻辑时序区分引信,对集束子弹药引信结构简化后建立了四种典型的可靠性模型,应用蒙特卡洛法对四种模型进行了打靶仿真,并与试验数据进行了对比。结果说明基本型很难达到未爆弹率不超过1%的要求,共用保险型能在一定程度上提高子弹药的综合发火率,但提高程度有限,独立保险型、抛撒启动型大幅提高子弹药的发火率,较容易达到未爆弹率不超过1%的要求。     

箔条干扰弹动态抛撒云团空间分布研究

箔条在现代战场的电子对抗中被广泛应用,其云团的散布问题已得到了深入的研究及发展,但现有模型不能够准确地预测高牵连速度下箔条云团的散布形态及分布规律。为了明确实战中箔条弹动态抛撒下云团散布及云团内部箔条分布规律,以刚体动力学模型和碰撞概率模型为基础,对牵连马赫数为0.8的箔条干扰弹动态抛撒过程进行了数值模拟,并开展试验验证了计算模型的准确性和有效性。研究表明,牵连速度对云团散布有重要影响,箔条云的散布成型可以在0.1 s内完成,0.3 s后云团内部各方向上箔条的数量分布情况基本不再变化,仿真与试验中箔条云团的形态及大小基本吻合,得出箔条云团轴向截面由锥形向矩形变化的分布规律。各方向上云团边界值的发展趋势在0.3 s前后有明显不同,且0.3 s后云团质心速度不再改变,云团整体进入沉降阶段。载体火箭飞行方向上不同位置的箔条速度相差较大,在该方向上箔条位置分布的不均匀性较为明显。研究结果可为不同牵连速度下的箔条动态抛撒散布研究提供理论依据。     

十字形降落伞不同高度下抛撒的数值模拟

为了研究十字形降落伞-子弹药系统的气动特性,对降落伞-模拟子弹药系统进行了数值模拟。分别建立降落伞及模拟子弹药的流体力学数值模型,结合动力学方程,给定初始速度,采用变时间步长,设置速度每变化一定值为一个求解点,得到伞衣打开时间以及伞-弹系统从不同高度抛撒后的稳定落速、阻力特征和所经历的时间等。结果表明,十字形降落伞-模拟子弹药系统在不同高度下抛撒达到稳定落速时的阻力特征及所经历的时间基本相同。