基于FLUENT仿真的火炮抽气装置效能计算研究

抽气装置的可靠性直接影响到炮手的工作环境及人身安全。为了研究抽气装置排气的可靠性,以某型105 mm火炮为研究对象,提出一种利用CFD方法计算抽气装置抽气效率的方法,借助FLUENT仿真软件,采用标准k-ε湍流模型,对考虑开闩过程的三维抽气装置排气过程进行仿真。仿真过程对抽气装置储气室压力、抽气速度及抽气质量流率进行实时监测。仿真云图能较好的显示出抽气装置排气过程的射流发展过程。监测结果表明：仿真监测的储气室压力曲线和实验获得的储气室压力曲线在储气室排气阶段曲线变化规律基本一致,仿真曲线符合实际物理规律,也说明了仿真模型的可行性。计算结果显示：抽气效率符合设计要求,抽气装置工作是可靠的。该计算方法对抽气装置的优化设计及火炮设计具有一定的理论指导意义。     

自行火炮抽气装置防烧蚀腐蚀的改进试验

针对自行火炮多次射击后抽气装置大多出现烧蚀与腐蚀的情况,在抽气装置工作原理基础上,建立了抽气装置工作过程数值模型;对某炮充气系统,通过编程计算分别给出了抽气装置内气体压力与温度的变化曲线.分析了抽气装置烧蚀腐蚀机理,结果表明,抽气装置是在高温高压环境内工作的.提出了抽气装置改进措施,实践证明,抽气装置磷化、耐高温漆复合工艺处理措施可有效解决烧蚀、腐蚀问题.     

自行火炮战斗室失火原因分析

根据某自行火炮抽气装置结构与工作原理以及可燃药筒燃烧机理,得出抽气装置抽气可靠性差与半可燃药筒燃烧不完全是战斗室失火主要原因,给出了抽气装置抽气可靠性计算模型,并分析了影响抽气装置抽气可靠性诸因素,提出了该自行火炮抽气装置结构改进建议;分析了半可燃药筒燃烧不完全原因,提出了半可燃药筒制造与验收及使用注意事项。     

炮管为什么要配备抽气装置

我们在阅读有关火炮的文章时,经常会遇到“抽烟装置”,“炮口制退器”,“同时弹着射击”等专业名词,对缺乏相关知识积累的读者来说,可能很难理解这空间是怎么回事。本期“专家访谈”栏目就涉及到这些术语,在此特给予专门的解释说明。     

低温低压下多孔物质吸附性能的试验研究

建立了在低温低压下测定多孔物质吸附性能的试验装置。在此装置上测定了ＺＸ－１５,ＫＺ１５－２,ＤＸ－３０,ＰＪ－２０,ＺＫ－４０,ＤＸ－４０,ＧＨ－０与５Ａ分子筛１：１混合吸附剂等７种国产优质活性碳吸附空气的吸附等温线。这些数据为低温吸附抽气产品设计提供了可靠依据。     

某型舰炮炮塔防护罩与活动护板密封装置优化设计

密封装置的改进技术从旧密封装置的故障原因分析入手,突破对作用力传统选择的范围,有针对性地对旧装置存在的弊病和不足逐项加以改进和完善,密封装置新的改进技术既提高了密封效果,又增加了防护罩窗口密封的可靠性,也延长了密封装置的使用寿命.     

带双环境力安保机构非电起爆装置设计研究

为解决传统起爆装置勤务处理和运输过程中的安全性问题,设计了一种小型化的具有双环境力安保机构的非电起爆装置,进行了保险机构受力分析及计算,并完成12m跌落试验、离心试验及实弹射击试验。结果表明该非电起爆装置具有良好的勤务处理能力,运输、使用安全可靠。     

发烟机用热动力装置控制策略

发烟机热动力装置运行是一个复杂的时变动态过程,具有很强的非线性、大时滞、强干扰等特性,特别是热动力装置的温度和出口压力控制采用传统的控制算法很难得到理想的控制效果。在分析发烟机热动力装置的动态特性的基础上,将发烟机热动力装置控制进行分解、简化,提出了表查询方式模糊控制模型和分段式PID控制算法模型的组合式控制策略。     

底排燃气二次扩张减阻效果的建模分析与试验研究

提出了底排燃气压力不随外部压力变化,既可改善底排弹射击精度可又提高减阻效果的二次扩张原理,建立了底排燃气二次扩张压力的计算模型,并通过采用二次扩张原理的新型底排装置与传统底排装置的对比试验,验证了新型底排装置结构实现的可行性。     

刚柔耦合下战斗部自动装药装置的优化设计

战斗部的传统装药工艺是由人工完成的,危险性高、效率低下且质量得不到保证,为此提出了一种针对战斗部装药的自动化装置。对战斗部装药装置进行了结构设计,针对战斗部自动装药装置的抖动问题,基于刚柔耦合建立了系统移动过程中的动力学模型。根据刚柔耦合模型对加速度算法进行仿真对比,发现使用S曲线算法时系统抖动最弱。将S曲线算法优化为5段形式并采用插值拟合在控制器上实现,在实物调试中使用发现抖动明显减弱。对比结果表明,相较传统的梯形算法,优化过的算法具有更好的控制性能。对S曲线算法的优化及应用,减弱了装置抖动,此方法对其他设备的研制也具有一定借鉴意义。     

基于导热反问题的身管传热计算

确定发射时输入内膛壁的热流密度对研究烧蚀磨损以及身管的热力学特性等问题至关重要。传统计算方法仅考虑了火药燃气以强迫对流方式与内膛壁面的对流换热。本文分析了输入内膛壁 的各项热流密度,运用导热反问题的研究方法计算了内膛输入热流密度,在此基础上,以其作为边界条 件,用有限元分析方法计算了温度分布,与巳知测试结果比较基本一致。文中还对持续射击条件下身管 径向温度分布特点进行了分析,指出采用身管主动冷却技术是控制持续射击过程中初始温度和峰值温 度的重要途径。     

基于全站仪的身管火炮零线检校方法研究

针对传统的身管火炮零线检查规正方法存在着炮膛轴和视轴误差及炮身俯仰倾斜误差等,提出了一种基于全站仪的新型检校方法。建立了测量系统的数学模型,得出了空间坐标系内任意点的坐标计算公式。推导出了零线检校方法的解算模型,该解算模型只需要1台全站仪分别测量出炮膛轴线延长线上的两个指定点和瞄准线延长线上的两个指定点的水平角、天顶角和斜距,通过计算就可得到瞄准线相对于炮膛轴线的高低角和方向角偏差,根据偏差最终完成零线的检查和规正。以此为基础的身管火炮零线检校方法精度高、简单易操作和应用范围广。     

基于机器视觉的火炮内膛全景窥测设备研究

针对部队火炮内膛窥测需求,综合运用全景成像、图像处理与人工智能等新技术,开发了基于机器视觉的火炮内膛窥测设备,包括火炮内膛爬行装置、爬行控制装置、检测计算机及配套软件,实现了火炮内膛自动窥测与智能分析,提高了火炮窥测效率。实践表明,该窥测设备具有较完备的功能与很强的实用性。     

火炮身管内膛修复技术研究

为了延长炮管使用寿命,以金属表面摩擦自修复机理为基础,研制了一种炮管用磨损烧蚀修复材料,在100mm滑膛炮及130 mm线膛炮上进行了射击修复试验,对内膛修复效果及身管延寿效果进行了分析,证明以该种方式进行火炮身管延寿是可行的,为火炮身管延寿提供了一种新的技术途径.     

大口径火炮弹丸膛内运动姿态测试系统设计

针对大口径火炮射击试验的特点,在分析研究文献「１」所述测试系统的基础上,提出了一种适用于大口径火炮弹丸膛内运动姿态的测试方法,并设计出相应的测试系统,经某大口径火炮系统试验测试证明,该系统工作可靠,测试结果合理,解决了大口径火炮膛内运动状态和炮口起始扰动量的测试问题。     

扼制可燃药筒装药结构的压力波实验研究

本文在实验的基础上,分析了可燃药筒对膛内轴向压力波的影响。并通过实验,指出可燃药筒内表面进行涂层,可以较好地扼制压力波的形成与发展。     

基于神经网络的气体炮内弹道仿真与预测

为了模拟气体炮发射时的复杂过程，将这个过程看作一个黑匣，把发射诸元素作为输入参数，把最大膛内加速度作为输出量。采用一种基于推理神经网络模型，运用ＢＰ算法进行学习实验样本数据，得出学习好的神经网络模型，能预测气体炮膛内最大压力，在实际工作中取得满意的仿真结果。