鱼雷涡轮机数字仿真

鱼雷涡轮动力系统具有许多优于活塞动力系统的结构和工作特性，在现代鱼雷高速度和远航程的战术要求下，大型热动力鱼雷宜采用涡轮发动机作为推进主机。进行鱼雷涡轮动力装置数字仿真是设计涡轮机的重要步骤，为此，该文针对鱼雷涡轮机设计和研制的需求，采用理论分析、经验推导和实验研究相结合的方法建立了鱼雷开式循环部分进气纯冲动式复速级涡轮发动机设计工况及2种常见变工况的数学模型，着重讨论了变工况过程涡轮机的调节控制方案，提出了简便易行的开关喷嘴控制方法，并对其进行了数字仿真研究。涡轮机内部结构及热力学参数仿真结果表明所建数学模型较为准确，变工况控制方法具有正确的理论依据，并易于工程实现。该文的数字仿真方法将为今后更深入的研究提供技术支持。     

变工况超音速喷管环速度系数计算

通过变工况条件下对鱼雷涡轮机喷管环气动力过程的分析，介绍了变工况超音速喷管环速度系数的计算方法，通过算例，给出了鱼雷在变工况下的喷管环速度系数。     

鱼雷涡轮发动机变工况控制方法的选择

鱼雷在变速或变深等变工况下工作时,涡轮机主要工作参数的变化会引起其他参数一系列的变化,导致涡轮机效率下降,以至于不能正常工作,所以必须对变工况过程中的鱼雷动力系统进行相应的调节,以期获得较好的系统运行效率和平稳性.本文通过建立涡轮机的功率模型,分析模型中在变工况条件下的可调参数,采用了同时调节推进剂流量和工作喷嘴数目的控制方法,同时对工作喷嘴数目的调节采取了一定的优化措施.仿真结果验证了控制方法的可行性.     

舰船安全与鱼雷射击禁区

本文以Ａ２４４／ｓ鱼雷的射击禁区为例，对舰船是否在鱼雷射击禁区内作了探讨并给出了判断舰船是否在鱼雷射击禁区内的数学模型。如果舰船在鱼雷射击禁区内，推导并计算了退出鱼雷射击禁区航的数学模型。     

基于变结构控制理论的反鱼雷鱼雷纵向运动控制建模与仿真

研究了变结构控制技术在反鱼雷鱼雷（ATT）纵向运动控制中的应用,建立了鱼雷航行纵向运动数学模型与变结构控制模型。仿真分析可知,该控制系统具有很好的动态特性,对模型参数具有高鲁棒性、系统稳定性及很强的抗干扰能力。研究结果表明,采用变结构控制方法能解决反鱼雷鱼雷纵向运动控制中存在的参数不确定和抗干扰问题。     

轻型舰载鱼雷发射装置漏泄空气能量计算

轻型舰载鱼雷发射装置发射鱼雷过程中,鱼雷在管内运动参数的变化是一个大漏泄量的内弹道设计问题。本文研究分析了漏泄空气量的定义,建立了漏泄空气量的数学模型。在发射鱼雷内弹道设计中,首交按照异型等截面,变长度的摩擦管流计算流量系数,结合某型鱼雷发射装置,计算了发射鱼雷过程中的泄漏空气能量,为发射装置的能量储备和内弹道设计提供了依据。     

变质量鱼雷的空间运动建模

文中建立了一种矢量形式的变质量鱼雷六自由度(6DOF)运动数学模型.在现有的水下航行器的运动模型基础上,充分考虑了燃料消耗等原因对于鱼雷运动的影响.同时,采用矢量形式,使得所建立的方程形式简洁并易于数值计算与仿真的实现,对于变质量水下航行器的设计与分析工作具有重要的意义.     

鱼雷壳体的稳定性计算

本文采用以环肋圆锥壳单元建立的模型对鱼雷壳体稳定性进行计算分析，与传统的计算方法相比，它可以针对壳体的变壳体厚度、变肋骨间距及变刚度作简单有效的有限元计算。本文对某型号鱼雷壳体的计算表明，这种方法简单可靠，实用性强，计算结果比较符合实际情况。     

遗传算法在计算鱼雷最大攻击半径中的应用研究

本文首先介绍了计算鱼雷攻击半径的经典数学模型及公式，然后利用遗传算法的有关原理，提出了计算鱼雷攻击半径的一种新的仿真算法，该算法能够初步模仿生物的遗传、变异、进化等自然现象，具有较强的环境适应性。最后根据两种计算鱼雷攻击半径方法各自的优缺点，给出了其对应的适用范围。     

鱼雷燃烧室喷嘴流量特性计算

某型鱼雷燃烧室喷嘴流量范围大,自适应性强,与普通离心喷嘴明显不同。本文根据某型鱼雷燃烧室喷嘴的结构尺寸,分析此离心喷嘴的流量变化特点,并在此基础上建立了喷嘴流量变化特性的数学模型。运用数值解法,编程计算了喷嘴流量与喷嘴前后压差的变化关系。最后分析了影响该离心喷嘴流量特性变化的因素。此算法和结果对鱼雷燃烧室变截面大流量离心喷嘴的设计有参考价值。     

基于模糊综合评判方法评估鱼雷攻击的命中概率

发射鱼雷时必须考虑鱼雷攻击的命中概率，影响鱼雷攻击命中概率的因素有我情、敌情、海况和鱼雷参数。本文采用模糊综合评判的方法对鱼雷攻击的命中概率进行了评估，建立了相应的数学模型，并进行了算例仿真，结果表明，应用该方法可以更准确地对鱼雷攻击的命中概率进行估计，同时可提高鱼雷发射决策的科学性。     

Torpedo's Search Trajectory Design Based on Acquisition and Hit Probability Calculation

Taking aim at light torpedo search trajectory characteristic of warship, by analyzing common used torpedo search trajectory, a better torpedo search trajectory is designed, a mathematic model is built up, and the simulation calculation taking MK46 torpedo for example is carried out. The calculation results testify that this method can increase acquisition probability and hit probability by about 10%-30% at some situations and becomes feasible for the torpedo trajectory design. The research is of great reference value for the acoustic homing torpedo trajectory design and the torpedo combat efficiency research.     

遗传算法在自航式鱼雷发射管长度优化中的应用

自航式鱼雷发射管长度优化是一个复杂的非线性规划问题,常规优化算法难以找到全局最优解,为此,本文选择遗传算法进行自航管长度优化研究。根据优化问题的数学表达式(5),对不等式约束的处理和遗传算法五要素的确定进行了讨论,并采用内弹道模型(式(13)-式(18))求解鱼雷出管速度,从而使遗传算法得以实现。以鱼雷自航发射为例进行了模拟计算,模拟进化结果(表1)表明,采用遗传算法进行自航管的长度优化是有效的,可为后续相关课题的研究提供借鉴。     

水面橡胶弹性发射器发射鱼雷内弹道仿真

为了提高高速辅助舰船反潜能力,针对该类舰船的特点,提出了结构简单且适用于辅助舰船橡胶弹性发射器的基本结构方案.在此基础上运用弹性体弹性本构模型等理论建立了该发射器水面发射鱼雷的内弹道数学模型,进行了发射过程仿真,仿真结果表明,使用橡胶弹性发射器水面发射轻型鱼雷在原理上具备可行性.     

双速制鱼雷固定弹性负载仿真对鱼雷控制品质的影响

建立了电动舵机的数学模型，将其代人现有的舵机回路和控制系统模型中，利用MATLAB进行了大量数学仿真试验，回答了舵面负载对由比例式操舵构成的控制系统品质的影响，其结论对半实物仿真方法研究，正确认识并分析半实物结果和实航数据具有一定的参考意义。     

潜艇平行航向齐射两枚鱼雷时相对目标方位开角研究

舰艇对潜艇平行航向齐射两枚鱼雷的方位分辨能力对水声对抗指挥决策具有重要影响。在研究潜射自导鱼雷平行航向齐射组织方法的基础上,建立了潜艇齐射两枚鱼雷相对舰艇目标方位开角的数学模型,对不同对抗态势和战术条件下齐射两枚鱼雷相对舰艇开角大小及其影响因素进行了计算分析。结果表明：齐射两枚鱼雷相对目标方位开角与来袭鱼雷报警距离、鱼雷的齐射时间间隔、优化系数、鱼雷的自导性能等因素有关,在通常的战术条件下齐射两枚鱼雷相对目标的方位开角在3°~7°之间,现有舰艇声纳难以准确分辨出齐射的两枚鱼雷,通常只能按一批鱼雷目标进行报警和对抗。     

预定命中态势下鱼雷二次转角射击的一种解法

针对预定命中态势下鱼雷二次转角射击参数求解问题,以鱼雷一次转角后的直航时间为条件,通过调整鱼雷开始二次转角前相对目标的“一次相遇点”位置,建立了预定命中态势下的鱼雷二次转角射击鱼雷与目标瞄准点相遇模型,给出了模型参数求解的迭代方法并进行了仿真验证,结果证明了所建立模型的正确性,满足了鱼雷二次转角设计参数求解要求。     

潜射反潜自导鱼雷平行航向齐射遮盖目标散布研究

在获取的目标运动要素不完整或目标运动要素误差较大的情况下,潜艇发射反潜自导鱼雷攻击敌潜艇存在较大目标散布。为了提高命中概率,潜艇应组织反潜自导鱼雷齐射。在研究了潜射反潜自导鱼雷平行航向齐射组织方法的基础上,建立了反潜自导鱼雷平行航向齐射遮盖目标散布的数学模型,对不同战术态势下、不同雷数齐射遮盖目标散布的情况进行了计算。研究表明：在设定的战术条件下,中等射距以内2发雷齐射可以遮盖目标散布;大射距大目标运动要素误差情况下4发雷以上齐射可以遮盖目标散布。由于设定的战术条件是任意的,因而研究结论对于潜射反潜自导鱼雷平行航向齐射具有普遍意义。     

鱼雷试验评定模型研究

为了客观地评价鱼雷的性能、质量和可靠性水平,在分析鱼雷试验的特点和现有的传统评定方法和超差点评定方法的基础上,运用模糊数学理论,提出了一种新的鱼雷试验综合评定方法,并建立了相应的综合评定模型,将试验结果评定的有限状态向无限状态扩展,并用合格度来描述其状态,从而拓展了鱼雷试验结果的评定方法和技术。