用于三级轻气炮弹速测量的改进型激光测速系统

激光测速技术几乎可以满足各类轻气炮实验中的弹速测量要求,具有响应速度快、对弹丸种类和形状无限制等优点。三级轻气炮中弹丸加载速率较高,高温弹前激波的发光干扰给弹丸激光测速带来很大的困难。对弹前激波的发光强度进行了理论分析和估算,并综合采用增加弹道消波装置、改善激光光路、优化测量电路等技术手段,改进了传统激光测速系统,增强了测速系统的抗干扰能力,提高了信噪比,实现了三级轻气炮中非金属弹丸高达8.11 km/s弹速的精确测量。     

利用轻气炮进行侵彻试验的高速摄影法探索

为获取轻气炮冲击实验有效的观测方法,设计了一种用于一级轻气炮的高速摄影系统,给出了摄影系统的布王、安全防护和光路设计.利用该实验系统研究了弹丸垂直冲击靶体和斜冲击靶体情况下,弹丸碰靶前的飞行姿态、碰靶后的侵彻过程以及混凝土靶体飞溅物的运动状态等,结果表明高速摄影方法在轻气炮进行冲击过程中能够捕捉到弹丸在整个冲击过程中速...     

炮口阻拦装置设计与脱壳过程数值模拟

为了实现弹托与弹丸在炮口处的快速分离,设计了一种平衡炮炮口阻拦装置,该装置采用了剪切螺栓和阻拦环的方式,有效避免弹托冲击对阻拦装置和炮管造成的损坏。应用该装置进行了320 mm平衡炮低速加载试验,并利用Autodyn软件对脱壳过程进行数值模拟研究。数值模拟与试验结果的对比分析,验证了数值模拟的准确性。探讨了该炮口阻拦装置用于弹托分离试验的可行性,采用该软件模拟了不同初始速度下炮口阻拦装置的工作性能。结果表明:当速度为100～150 m/s时,弹托分离效果较好; 该炮口阻拦装置设计合理,弹托分离效果理想; 可根据初速设计合理的阻拦装置,为相关研究提供理论参考。     

燃烧轻气炮弹裙挤进变形及应力分析

针对燃烧轻气炮和弹丸的结构特点,分析了弹丸弹裙与坡膛之间的挤压变形过程;建立了弹丸弹裙和身管模型,根据模型进行了数值模拟,得出了弹裙应力-时间曲线、速度-时间曲线和位移-时间曲线,指出弹裙高度对弹丸初速的影响.研究结果可为弹丸弹裙优化设计提供依据.     

气炮驱动猎枪试验系统

为了研究火炸药的安全性能,建立了用于火炸药危险性评估的猎枪试验系统.系统中的发射装置采用气体炮代替猎枪作为发射弹丸的激励源,配以实时速度测量系统和弹丸撞击、回收系统.通过建立的弹丸发射装置,在不同速度水平下,用模拟弹丸进行发射试验.结果表明:发射速度在250m/s以内时,装置最大测量误差小于2%;设计的弹托分离系统能有...     

抗侵彻过载战斗部装药安定性实验研究

以钻地战斗部装药安定性研究为背景,在130 mm轻气炮上进行模拟装药实验,采用逆弹道实验方法;混凝土靶撞击缩比弹;PVDF传感器测试模拟装药中的应力波;结合数值计算结果初步评测缩比弹装药安定性。再采用简易平衡炮为发射载体,进行大尺寸弹丸真实装药侵彻安定性实验,证明装药安定。     

空间碎片清除轻气炮内弹道参数优化选择

根据空间碎片清除航天器中轻气炮载荷的特殊设计需求,在1 200 m/s目标弹速的设计要求下进行内弹道参数的优化选择。利用内弹道方程选择了最佳气室容积与驱动气体种类。以轻气炮炮身质量和弹丸炮口速度两个优化指标进行气室压强和炮管长度的选择,分别利用质量估算和AMEsim仿真模型建立轻气炮质量方程与弹丸炮口速度方程,并利用权重系数联系两方程建立评价方程,分析了不同的权重系数下的炮管长度和气室压强的选择原则,建立了系统的碎片清除轻气炮内弹道参数选择方法。     

电热加速器集总参数模型弹道效应分析

电热轻气炮是实现弹丸超高速发射的一种有效途径，在其放电过程中，电能密度，充气压力，药室容积以及工质种类等参数是影响系统弹道性能的重要因素，本文在给出电热轻气炮数学模型基础上，利用所建内模弹道与放电回路的耦合编码详细分析了主要系统参数地弹道性能，能量利用率的影响，以１２．７ｍｍ口径氦工质电热轻气炮为例，在弹丸质量为８ｇ时，对系统参数进行了优化设计。     

燃烧轻气炮点火对内弹道性能影响的仿真分析

为探索燃烧轻气炮点火对内弹道性能的影响,应用商业软件对其进行仿真分析,通过施加能量模拟点火源,采用计算流体力学方法对燃烧轻气炮内弹道气体流场进行数值模拟分析。计算结果表明:燃烧轻气炮点火源布置对弹底压力波动影响很大,在一定范围内合理增加点火源数量、点火能量和放电时间都可以减小弹底压力波动,但对弹丸初速影响不大。     

用于材料动态性能实验的单级轻气炮

轻气炮是研究材料的动态响应,即研究击波在固体中的传播规律及其效应的有效工具。本文详细地描述了口径为101mm的一门单级轻气炮,包括参数选择、结构特点和技术性能。弹速能在50～1450m/s范围内连续可调,速度的不重复性小于±5%(一般在±3%以内)。速度低于600m/s时,以氮气作为驱动气体;速度高于600m/s时,以氢气作为驱动气体。驱动气体的最大压力为30MPa。在速度低于50m/s时,采用负压击发,改善了炮的低速性能。撞击面倾斜角一般低于10~(-3)rad。速度在300m/s以下时,可实现试样的软回收。     

气推式脱壳弹充排气规律研究与计算

气推式脱壳弹以其结构简单、脱壳干扰小、无自伤等优点而具有广泛应用前景.该文对其弹托气室与炮膛间的充、排气规律进行了分析研究,计算了某航炮用气推弹气室内温度、密度和压力沿内弹道段的变化,分析了气孔面积对气室膛口压力的影响,为进一步研究气推弹瞠外脱壳规律提供理论依据.     

新型活塞式中心抛撒机构的内弹道仿真研究

为了保证子弹在低过载抛撒环境下能得到较高的子弹抛撒速度,设计了一种新型的活塞式中心抛撒机构,对这种抛撒机构的工作过程进行了研究。这种新型活塞式中心抛撒机构通过带有斜面的弹托来传递活塞对子弹的推力,高压室燃烧低压室做功等方式,降低了初始的推力峰值,实现抛撒过程的低过载。根据此种抛撒机构的工作原理,对活塞、弹托及子弹等进行受力分析,建立了此种抛撒机构的内弹道模型,采用此模型对其内弹道性能进行仿真研究。计算得出,该种新型抛撒机构能提供大于50m/s的抛撒速度并将子弹过载控制在1000g以下。所建立的内弹道模型对此种新型活塞中心抛撒机构的设计具有参考意义。     

尾翼脱壳穿甲弹对称脱壳的风洞实验

首次对不同的弹芯与卡瓣的相对位置,采用风洞实验的方法.得到了对称脱壳的相应纹影照片.分析照片表明,在弹芯与卡瓣之间的流场内存在十分复杂的气动力相互作用,其中包括激波的多次反射,激波引起的边界层分离现象及壅塞引起的激波.工程计算对称脱壳干扰而建立的物理模型应反映这样的激波反射、分离和壅塞现象.本文为计算卡瓣相对弹芯的翻转和分离过程,以及分析弹芯所受的脱壳干扰作了大量的准备.     

定心式弹托对弹体侵彻混凝土效应影响规律研究

针对平衡炮试验中常用的前后定心式弹托设计,在文献［3］Forrestal侵彻模型基础上,建立带前后定心式弹托的刚性弹体侵彻模型,分析弹托相对附加质量、弹托组件与弹体连接强度、侵彻着速等因素对弹体侵彻终点效应的影响规律。分析结果表明：弹托附加质量越大,对侵彻深度增益越明显;随着侵彻初速的提高,弹托附加质量对侵彻深度增加量的影响逐渐增大,弹托的连接强度对侵彻深度的影响越来越小。     

发射初期弹带材料对弹带及弹托中应力的影响

应用“自动动态增量非线性分析”程序，计算了某高初速杆式穿甲弹在发射初期，当弹带为尼龙、铜质等不同材料时，弹内动态应力和弹带压力变化情况；并就尼龙弹带前倾角的变化对应力分布的影响作了计算分析，确定了尼龙弹带在给定尺寸情况下的弹带压力分布、弹带变形情况等，最后就几种情况作了较详细的分析探讨。     

气推式脱壳弹脱壳运动研究与计算

在对膛口流场进行简化的基础上，研究了气推式脱壳弹脱壳过程中弹托与弹芯的起动条件和分离运动。对某航炮用气推弹在膛口流场中的受力进行了工程估算，并计算了该弹的脱壳运动情况，分析了气孔面积对脱壳时间的影响。     

S-2玻纤增强树脂基复合材料弹托的试验研究

为了提高复合材料弹托的发射强度,本文以25mm脱壳穿甲弹为例,采用高速摄影、电子测速仪等靶场试验手段,对短切纤维增强树脂基复合材料弹托的应用进行靶试及初步探讨。试验表明,复合材料弹托与铝合金弹托相比,在减重50%的情况下,仍能够承受420MPa的膛压,且弹托脱壳顺利,弹杆章动很小。因此,复合材料弹托的应用是提高穿甲弹威力的一条新途径。     

弹托与火箭的粘连特性研究分析

火箭同时离轨发射技术研究的一个重要问题是,火箭离轨后弹托分离不一致所造成的火箭起始弹道偏差定量计算.本文介绍了弹托与火箭粘连期力学模型、弹托对火箭的干扰力的计算公式和弹托分离不一致引起的火箭散布的计算方法。     

4卡瓣APFSDS弹的脱壳扰动与密集度

用３、４卡瓣前杯型弹托结构的２５ｍｍ ＡＰＦＳＤＳ弹，在中间弹道靶道中进行射击试验，利用正交多站火花阴影照相系统，得到这两种弹托脱壳过程的时序阴影照片，分析它们的脱壳性能和弹体扰动，并结合密集度试验。表明４卡瓣弹托能明显地减小脱壳扰动，从而提高，从而提高密集度性能。     

新型有翼弹托脱壳机理研究

为了最大限度地减小脱壳弹弹托的消极质量,本文研究了一种新型有翼弹托结构,其质量比传统“马鞍形”弹托减小了1／4.文中分析了这种有翼弹托的脱壳机理,计算了其脱壳力,对该弹托的脱壳过程进行了数值仿真。最后对采用该有翼弹托的脱壳弹进行了靶场试验,结果表明,这种有翼弹托可以保证脱壳弹在炮膛内的闭气与运动稳定性,在出炮口后能够迅速、可靠地脱壳。