轮式两栖军车高航速技术探讨

水上车速一直是限制军用两栖车辆性能发挥的重要因素,近年来,一些的高速航渡技术大大地提高了两栖车辆的航速.国外的高速两栖技术使轮式两栖车辆的航速超过45公里/小时,基于高速两栖技术的军用高速两栖车族正被推出.轮式高航速两栖车辆的关键技术在于喷水推进器、滑水型车身和车轮的收放与驱动.喷水推进器和滑水型车身的设计理论与制造工艺相对成熟,车轮的收放与驱动可以通过采用油气元件的独立悬架技术和合理的结构设计实现.研制轮式高航速两栖军车具备可行性.     

两栖轮式车辆用螺旋桨设计参数的确定方法

两栖轮式车辆基于陆地行驶需要所具有的特定外形和行驶装置,与船舶构型差别显著,使其螺旋桨参数的确定与普通船用螺旋桨有很大的不同,结合两栖轮式车辆的结构和使用特点,根据两栖轮式车辆设计点的航速,分析了螺旋桨的推力、转速、直径、螺距比、叶数等几个重要参数的确定方法,可为相关的螺旋桨设计提供数据支撑和参考依据。     

两栖装甲车辆兴波阻力的计算及流场分析

为了研究兴波阻力对两栖车辆航速的影响,建立了某型两栖车辆兴波阻力的数学模型,应用连续源分布法计算了兴波阻力;根据车体外部流场结构和求解要求,采用非结构化网格与网格自适应技术实施区域离散化,运用计算流体动力学(CFD)求解了车辆周围流域的压力场,并进行了流场分析。算例和流场分析结果表明:这种兴波阻力的计算方法可用于排水型两栖车辆的最高航速预报和减阻提速的研究。     

提高两栖战斗车辆水上航速的研究

通过分析航态对阻力特性的影响可知，要提高两栖战斗车辆水上航速，必须使两栖车辆进入到滑行状态。根据对美国研制的先进两栖突击车（AAAV）的研究，提出了提高两栖战斗车辆水上航速的基本思路和方法。     

纵倾角对轻型轮式两栖车辆的阻力特性影响研究

提高两栖车辆航速的有效途径之一是减小整车阻力,为了研究纵倾角对阻力特性的影响,采用数值计算的方法研究了轻型轮式高速两栖车辆水上航行的阻力特性,数值计算结果和试验取得了较好的一致。研究结果表明：当车体纵倾角较小时,随着航速的增加,阻力逐渐增大;当车体纵倾角较大时,随着航速的增加,阻力先增大后趋于稳定;当航速较小时,纵倾角对阻力影响较小;当航速较大时,随着纵倾角的增大,阻力先减小后增大;随着航速的增加,车体纵倾角的适航范围变小,但对阻力的影响幅度变大。     

两栖车辆在波浪中的摇荡问题研究

摇荡是两栖车辆在海上使用中存在的重要问题,它直接影响着乘员和装备的战斗力发挥。基于船舶的耐波性理论对两栖车辆在波浪中的线性摇荡问题进行了描述,通过实验得出了两栖车辆及其行走机构在横摇、垂荡状况下的共振频率和无因次阻尼系数,并对两栖车辆在我国某海域的海浪情况下可能出现的3种典型摇荡问题进行了简单的计算分析。     

两栖车辆浮态计算方法研究

针对目前两栖车辆设计中浮态计算不准确的问题,结合传统的计算方法,建立了车辆不同的浮态模型,经过研究推导出浮态的计算公式.经过实际车辆浮态计算与试验验证,该方法有利于提高两栖车辆设计时浮态计算的准确度,为总体设计两栖车辆的浮态控制提供依据.     

两栖装甲装备腐蚀控制探讨

两栖装甲装备由于在定型设计、生产改造和装备部队的过程中均未全面考虑车辆的结构特征、使用环境和运行状态,导致车辆在沿海区域出现了严重的腐蚀,车辆整体作战效能显著下降,难以满足作战和训练的需要.作者根据腐蚀控制的理论与方法,讨论其技术方案,得出其腐蚀控制技术结果.     

两栖轮式自行火炮航行阻力研究

为了在概念设计阶段评价两栖装甲车辆的水上性能,基于流体力学和船舶原理的相关知识,通过Solidworks的二次开发技术测量车体模型的相关参数,采用相当平板理论计算车辆的摩擦阻力,使用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)有限元软件对车辆水上航行状态进行仿真计算以获得车辆航行的形状阻力,在车模试验的基础上对试验数据进行了必要的换算和计算.最后通过MATLAB对计算数据进行汇总分析,研究并得到了某两栖轮式自行火炮较为准确的航行阻力值及其阻力构成规律.     

两栖装甲装备腐蚀规律探讨

两栖装甲装备是陆军大型复杂装备, 由于在定型设计、生产改造和装备部队的过程中均未全面考虑车辆在海洋环境中可能出现的腐蚀问题, 导致车辆在沿海地区出现了十分严重的腐蚀, 车辆战技指标和作战效能显著下降, 无法满足渡海登岛作战的实际需要. 因此, 加强两栖装甲装备腐蚀规律研究, 对于现役两栖装备进行防腐工程改造, 提高装备对恶劣环境的适应性具有重要的意义. 该文介绍了作者对腐蚀规律探讨的情况.     

Hydrodynamics Research on Amphibious Vehicle Systems： Modeling Theory

For completing the hydrodynamics software development and the engineering application research on the amphibious vehicle systems, hydrodynamic modeling theory of the amphibious vehicle systems is elaborated, which includes to build up the dynamic system model of amphibious vehicle motion on water, gun tracking-aiming-firing, bullet hit and armored check-target, gunner operating control, and the simulation computed model of time domain for random sea wave.     

水陆两栖车矢量喷口装置设计与仿真

为提高水陆两栖车水上航行时的操纵性与稳定性,提出一种新型矢量喷口装置.喷口装置有俯仰与旋转两个运动自由度,可以控制喷水推进器喷射水流的方向,生成方向可控的三维矢量推力.根据水陆两栖车喷水推进理论,完成满足某型轮式两栖车航行动力需求与平台约束的喷水泵基本参数设计.依据计算的水泵出口直径完成与喷水泵一体化的矢量喷口结构与控...     

两栖车辆在波浪中航行时的摇荡分析及解决方法

基于船舶的耐波性理论,对两栖车在波浪中航行的摇荡问题进行了研究。选取5种两栖装甲车辆进行分析。通过试验和计算得到其横摇、纵摇及垂荡的固有周期和阻尼系数,进而对其3种摇荡的微分方程进行求解。通过计算结果,分析在不同蒲福风级下的3种典型摇荡,提出了所选取的5种车辆在波浪中航行时避免产生剧烈摇荡的方法及在使用中的可行性建议。     

车辆“减阻增速”研究与试验

对比研究了减阻增速和增功率增速两种技术途径,并在两栖车辆领域作了模型和实车试验,初步验证了减阻增速有广阔的科研领域和丰富的技术内容.     

双车厢两栖车静水直航下的水动力性能研究

近年来开发了双车厢的水陆两栖车以提高其运载能力。研究基于某型号双车厢水陆两栖车的实尺度模型,采用计算流体力学方法和重叠网格技术建立多体运动的数值仿真模型,双车厢之间采用具有3自由度的球形铰接点进行连接。计算双车厢两栖车在静水中运动的水动力性能,分析前后车体的阻力、纵摇、垂荡运动性能以及球铰连接对车体的影响。研究结果表明：数值计算与拖曳水池试验的总阻力结果基本一致;基于可实现的k-ε湍流模型和多体重叠网格技术,可以很好地实现对双车厢两栖车水动力性能的数值预报;静水直航工况下两栖车的纵倾角度保持在1°以内,纵摇性能优良。     

防浪板对排水型两栖车辆水动力学的影响研究

防浪板是影响两栖车辆整车水上性能重要部件之一,为了研究防浪板对排水型两栖车辆水动力学的影响,建立了排水型两栖车辆流体力学计算模型。针对防浪板的形状、大小以及与车体的相对位置变化进行整车航行动力学仿真,综合分析了防浪板对整车航行阻力、升力以及纵向俯仰力矩的影响,并与试验数据进行了对比。研究结果表明：在形状方面,分段平板式防浪板具有弧形与平板式各自优点,是较佳的工程结构;在宽度上,随着宽度增加,阻力和升力变化不大,纵向恢复力矩增加较多,超过一定宽度后阻力急剧增加;在与车体相对距离方面,随着距离的增加,航行阻力增加,升力下降,纵向恢复力矩增幅较大;在防浪板与车体底平面夹角上,随着角度的增加,整车阻力和升力变化不大,但纵向恢复力矩增加显著。     

两栖车辆实时控制水陆性能虚拟试验系统开发

两栖车辆有水上、陆上、水陆过渡3种工况。目前对两栖车辆的仿真计算主要有两种：一是利用多体动力学软件平台进行陆上仿真;二是利用计算流体力学软件进行水上性能仿真。都是针对单一工况进行仿真。为了解决多种工况下的动力学计算问题,采用粒子流场与刚体碰撞耦合的理论,结合传统多体动力学计算方法,建立了实时控制的两栖车辆全工况的动力学仿真系统。在此基础上实现了对多项水陆性能的虚拟试验,并以某高速履带两栖车辆为实例进行了验证。两栖车辆有水上、陆上、水陆过渡3种工况。目前对两栖车辆的仿真计算主要有两种：一是利用多体动力学软件平台进行陆上仿真;二是利用计算流体力学软件进行水上性能仿真。都是针对单一工况进行仿真。为了解决多种工况下的动力学计算问题,采用粒子流场与刚体碰撞耦合的理论,结合传统多体动力学计算方法,建立了实时控制的两栖车辆全工况的动力学仿真系统。在此基础上实现了对多项水陆性能的虚拟试验,并以某高速履带两栖车辆为实例进行了验证。验证结果表明：与试验数据对比,该仿真方法的计算误差小于15%,具有一定的准确度。