火炮弹丸底凹结构流场仿真及其减阻机理分析

针对火炮弹丸底凹结构的减阻效果展开研究,基于 N －S 方程求解,得到了底凹弹弹丸在超声速流场条件下的绕流流场参数分布以及弹丸的气动阻力,讨论了不同底凹深度对弹丸流场、减阻效果的影响,分析了底凹结构减阻机理;研究发现：位于弹丸底部的回流流动对底凹结构的减阻效果起决定性作用;在超声速条件下,底凹结构越深,底凹弹气动阻力越小。     

底凹装置对弹丸阻力系数的影响

为增大射程、增大弹丸的破坏威力和提高射击精度,采用Fluent软件研究底凹装置对弹丸阻力系数的影响。以某122底凹榴弹为例,利用UG建立122 mm普通榴弹和122 mm底凹榴弹的三维立体模型,并分别在不同马赫数和不同底凹深度条件下对其进行仿真对比分析。结果显示,当马赫数小于1时,阻力系数减小百分比最大,并且在底凹深度为100 mm时,弹丸具有最佳的减阻效果。仿真结果表明:底凹装置对弹丸有一定的减阻增程效果,在亚音速情况下效果最为明显;而增大底凹深度能增大减阻效果,但底凹深度有一最佳值。     

螺旋型电磁炮高速射弹的气动特性研究

为研究螺旋型电磁炮射弹结构的气动阻力并探讨其减阻方案,采用ANSYS Fluent数值模拟了40 mm射弹高速飞行的气动特性,研究了马赫数、攻角对射弹阻力的影响规律,并通过弹体结构优化分析了其减阻效果。研究结果表明:电刷与轨道凹槽设计增加了射弹飞行阻力,其中定子电刷增阻作用最大;受弹体表面固有缺陷限制,增大射弹攻角后阻力系数与速度成正比,7 Ma条件下6°攻角与0°相比阻力系数提高了1倍;高压强梯度结合面圆角处理以及射弹底凹设计均可减阻,但前者的减阻效果更优。     

排气能量对底部排气弹气动特性影响的数值模拟

远程压制武器在现代战争中的作用越发凸显,各种增程技术成为现代火炮技术研究的重要方向,而底排减阻是重要的方法之一。底排药剂燃烧产生的气体含有相对较高的能量,重点研究底排气体能量对底部排气弹气动力特性的影响。建立底排能量边界条件,采用添加人工粘性项的MacCormack差分格式求解三维Euler方程组,数值求解绕底部排气弹弹丸流场,得到底部阻力等气动力系数。分析表明,能量是影响底部排气弹气动力特性进而影响减阻增程效果的重要因素之一,在一定条件下提高底排气体温度,有利于增大弹丸射程。研究结果可为进一步研究底部排气弹减阻增程提供参考。     

读者之声

网友pepsi1985@sina.com提问: 现在许多火炮配备全膛弹,请问这种弹药是怎样的内部结构? 答:全膛弹俗称枣核弹,又称全膛增程弹、弹形减阻增程弹、远程全膛榴弹、低阻远程弹。弹药的导带(使弹丸旋转的结构)以前的部分全部为弧形,弹尾为底凹结构,其主要特点是改变了以往弹丸的长     

引信外形对超高音速弹丸气动特性的影响仿真

为了研究引信外形对弹丸气动特性的影响,通过Fluent软件对装配不同外形引信的57 mm口径人工增雨防雹弹弹丸的阻力特性进行仿真,得到了不同外形下阻力系数与马赫数的关系曲线。弹头引信头部轮廓形状的微小变化如锥角变化对阻力系数影响不大,顶部形状为圆头和平头时,阻力系数稍有差别,总体影响较小。弹底引信外露部分长短对阻力系数影响较大,外露部分增长会减小阻力系数。弹底引信有凸出部位时,其阻力系数等于和其全长等长的弹丸的阻力系数。     

有无尾翼弹丸后体形状对底排减阻特性的影响

本文给出有尾翼及无尾翼弹丸后体几何参数.包括船尾角、船尾长及尾翼形状对富燃固体燃料底排减阻性能的影响.     

轴对称凹腔燃烧室点火影响因素的试验研究

对采用凹腔作为火焰稳定器的亚燃燃烧室进行了点火试验研究.通过考察不同的凹腔结构及其组合方式、煤油喷注方式,分析了凹腔大小、火焰的轴向、周向传播对点火性能的影响.结果表明,点火瞬间的凹腔有效储能大小来源于轴向容积比率;凹腔内的轴向火焰传播是火焰发展的主要机制;在凹腔前方壁面以使喷油能使凹腔内维持合适的燃油浓度分布,是可靠点火的前提.     

超燃冲压发动机凹腔流动特性

为准确预测超声速燃烧室凹腔结构内的流场流动情况,对凹腔流场进行冷态数值模拟研究。采用Fluent软件和SST k-ω湍流模型,分析6种纵深比情况下凹腔的流动特性,得到凹腔进口高度和不同的转捩模型对流动特性的影响。研究结果对定量认识凹腔流场、优化凹腔构型、设计效率高的火焰稳定器具有一定借鉴作用。     

一种非对称双翼结构弹丸减速导旋特性试验研究

非对称双翼结构弹丸利用两个大小不同的刚性翼片提供非对称的气动力和气动力矩使弹丸形成所需的稳态扫描运动.为了分析非对称双翼结构弹丸的减速导旋特性,文中设计了一种非对称双翼结构弹丸的高塔投放试验方法,通过改变翼片形状、翼片面积及翼片布局,分析了不同非对称双翼结构对弹丸实现减速导旋性能的影响.     

舰载武器在舰船甲板上的布置研究

初始扰动是影响舰载武器发射精度的主要因素,但无法由试验测得。建立半约束期内火箭弹绕弹轴转动方程组模型,通过有限幅值随机激励仿真,得到了不同位置下舰船摇摆引起的舰载火箭初始扰动可能域。仿真结果表明将发射装置布置于舰船纵轴上能有效减小舰载火箭的初始扰动。因此将反舰导弹、防空导弹等对初始扰动要求高的武器布置于舰船纵轴上,将舰载火箭等对初始扰动要求低的武器布置在舰舯两舷有利于舰船甲板上各武器的统筹布局。     

Research on Influence of Damping Material on Structure Performance of Torpedo

Reducing the self-noise and radiated noise of torpedo is an effective way to enhance its detection and concealment capabilities.After discussing the basic principle on noise and vibration control and main noise sources in torpedo,the application of damping treatment for noise and vibration absorption was proposed in this paper.Compared composite materials(damping and metal materials)used as segment joint,their different contributions to the damping performance of base structure were investigated.The results show that the damping material can be used as segment joint effectively in vibration control.Taking cantilever beam as an example,four different damping treatments were compared in natural frequency and damping loss factor,the results show the influences of different damping layer layouts on the structure damping performance,and offer a reference for the torpedo shell design.     

动能弹质量对膛压的影响

通过数据拟合得出不同质量动能弹对应的 p －t 曲线及函数关系式,给出动能弹质量与最大膛压 m －pm 曲线及函数式,研究结果表明,动能弹质量主要影响膛压的最大值且在一定范围呈指数关系,研究结果可以为指定膛压下动能弹质量确定提供参考。     

弹体连接刚度对导弹模态的影响分析

导弹由于功能和装配的需要，一般是由多个舱段组成，其连接部分的刚度下降将导致弹体固有频率和振型的变化。文中采用一维梁模型，研究了导弹弹体模态对其刚度分布的敏感程度，并在此基础上对于多连接面情况进行了分析。研究结果对导弹连接部件的设计和位置安排具有一定的指导意义。     

尾翼稳定火箭弹高原姿态运动规律研究

在分析高原环境对火箭弹弹道特性影响的基础上,建立了火箭弹姿态运动微分方程,对火箭弹高原姿态运动规律进行了理论分析。结合平原、高原姿态试验测试数据的分析验证,确定了尾翼稳定火箭弹高原姿态运动规律及其成因。试验结果表明,由于高原空气密度大幅降低,马格努斯力矩的作用效果增大,在大射角射击时,火箭弹在主动段结束后摆动角快速增大,并保持在大攻角作锥摆运动。为建立高原弹道模型,掌握高原弹道飞行规律,提高武器装备高原射击精度提供了理论参考。     

基于虚拟样机的机枪结构参数对射击精度的影响研究

利用Pro／E和ADAMS建立了某型通用机枪的虚拟样机模型并进行了校验;通过仿真的手段得到机枪各结构参数以及边界条件对机枪射击精度的影响规律,提出提高机枪射击精度的改进措施;通过实物样机对仿真结果进行了验证;为提高机枪射击精度方面的研究提供了新的思路和方法。     

射程的系统误差对检验统计量的干扰分析

为了分析射程检验理论中存在的缺陷,根据系统误差与射程真值的关系,推导了系统误差在检验统计量中的传递方式,得到了检验统计量中存在的系统误差的干扰项,建立了包含误差干扰的统计量计算式。计算结果表明,样本量越大则系统误差干扰越大,增大样本量能引起检验结论变为拒绝原假设。在计算多种样本量、多种系统误差幅度的抽样结果的检验统计量值的基础上进行对比分析,结果表明:样本量越大则系统误差产生的干扰越强; 假设检验仅能在样本量较小的时候谨慎应用,并且在应用中必须关注系统误差的幅度及其产生的干扰的强度。     

Study on Effects of Oxydal on Diesel Engine Combustion

Based on the analysis of the high temperature decomposition of oxydal(H2O2)and the combustion of diesel engine,the effects of H2O2 on the improvement of diesel combustion were studied.An oxydal spray system was designed to inject H2O2/water mixture into the manifold.The experiment was carried out on a 1135 diesel engine bench.The results show that H2O2 injection can make the curve of heat release rate move forward and decrease its peak value.The specific fuel consumption is decreased a little,while both NOx...     

基于MEMS工艺的微起爆器性能研究

针对MEMS火工品低能化、集成化技术要求,设计了一种基于MEMS工艺的微起爆器,通过仿真计算获得了基体材料、换能元材料、火工药剂与微起爆器起爆性能的影响规律,确定了微起爆器的结构参数;通过MEMS工艺完成微起爆器一体化集成制作,对结构参数以及起爆性能进行了测试,结果表明结构尺寸与设计尺寸误差小于6%;微起爆器发火电压小于3V,装药直径1mm、装药量2.0mg时,可以可靠起爆CL-20炸药,实现了低能化、集成化的要求,为MEMS火工品提供技术支撑。     

基于虚拟样机的机枪结构参数对射击稳.定性影响规律研究

介绍机枪射击稳定性概念的新发展,提出机枪稳定性新的度量量,总结影响机枪射击稳定性的因素;利用ADAMS建立某型机枪的虚拟样机模型并进行校核;仿真与实验结果较为接近,证明模型的可信性和准确性;通过仿真手段得到各结构参数以及边界条件对机枪射击稳定性的影响规律,并提出提高机枪射击稳定性的措施。本文为机枪射击稳定性方面的研究提供了新的思路和方法。