某型舰炮虚拟仿真系统的设计开发

摘要：为弥补教学中缺乏新装备的不足,对使用虚拟仿真技术搭建某新型舰炮武器系统的维修训练平台进行设计开发。探索依托该平台进行装备教学的方法途径,对该型舰炮武器系统的原理教学、操作训练、维修训练和考核评估等进行虚拟仿真,并对教学效果进行预估。结果表明,该设计能很好地弥补实际教学中新装备缺失的问题,为学生创建多种教学实作情景,激发学生的学习兴趣和创新思维,提高教员实践教学水平。     

舰炮模块化设计研究

舰炮作为水面舰艇装载的一种常规性作战武器，其具有防空反导、对海、对岸火力支援等多项重要作战功能，并具有费效低、作战范围广和作战指挥灵活等特点。随着技术和作战需求的不断发展，现代舰炮正在向模块化、通用化和系列化的方向发展。舰炮模块化设计是加快新型舰炮研制步伐，缩短舰炮研制周期和降低研制成本的重要途径之一。     

某舰炮主要部件固有频率研究

舰炮在发射过程中,不良的振动和冲击会使火炮系统性能变差,如振动使射击精度和射弹散布变差;为了提高舰炮射击精度和射击密集度,需要对舰炮系统动态特性进行深入的研究;通过分析各部件的固有频率可以预测部件之间是否存在共振;通过有限元分析得到炮口扰动数值的情况下,对其进行频谱分析,得到对扰动贡献最大的频率区间,研究各部件固有频率的合理性。     

电子设备的热设计

热设计是保证电子设备能安全可靠工作的重要条件。介绍了热力学散热理论,从散热方法的选择以及器件的布局等方面详细地说明了电子设备结构设计中热设计的基本步骤,介绍了一些新的散热技术与方法。总结得来的热设计技术和经验对于结构设计有重要辅助作用。     

某型舰炮交互式教学软件设计及实现

设计了某型舰炮交互式教学软件的技术方案,并运用Director MX 2004,Solid Works2007和Adobe Premiere Pro等工具实现了该软件,为舰（艇）员学习掌握该型舰炮的工作原理、正确操作使用和维护保养该型舰炮,以及分析排除故障提供了一个有力工具。     

舰炮保障器材配置设计

明确了保障器材技术特性分类和使用配置原则,提出了保障器材配置设计的主要内容;以武器装备实力以及全寿命周期状态分布为依据,建立了保障器材配置的动态方程,可实现消耗件、易损件、维修件、检修件等保障器材日常维修配置、长航配置和长期器材规划的定量设计,以保证舰炮处于良好的技术状态,为舰炮全寿命周期保障性设计提供参考.     

印制电路板的热设计

印制电路板(PWB)热设计时,布局上最好沿空气流动方向安装,封闭空间情况下最好竖直安装.板与板间的距离一般不应小于20mm,发热量小时距离可减小.PWB的等效导热系数与PWB的总厚度、铜箔剩余率及铜箔厚度有关,设计时需考虑相关因素.热设计的辅助散热包括用导热、对流及增加散热面积改善散热.     

基于虚拟样机技术的某舰炮自动机动力学仿真

为了解某舰炮设计时自动机的动力学响应,在对该舰炮自动机工作原理分析的基础上,利用动力学仿真软件ADAMS建立了该自动机的虚拟样机,在建模中弹簧为柔性体,其余所有构件都作为刚体来处理,构件间的接触和碰撞全部用施加实体-实体接触力来模拟.基于虚拟样机对自动机一个射击循环进行了动力学仿真,得到了各个构件的运动曲线,仿真计算得出的后坐位移和后坐速度-时间曲线与实测曲线比较接近,证明所建立的虚拟样机是可信的.     

GL Studio与Vega Prime在某舰炮虚拟训练仿真系统中的应用

采用虚拟现实技术对舰炮操作人员进行训练是一种经济,高效的方法.针对某型舰炮系统结构庞大,操作显示界面复杂的特点,选择具有组件复用性,界面真实感强,开发周期短的GL Studio软件来开发该型舰炮虚拟训练仿真系统.分别采用3DSMax和GL Studio建模工具建立舱室模型和控制台面板模型,利用Vega Prime进行场景驱动,实现了GL Studio模型向Vega Prime场景移植和场景模型间的交互控制,为操作人员提供了良好的虚拟操作环境.     

某中口径舰炮自动机设计思想与特点分析

自动机是火炮研制的关键和难点之一.不同型号的火炮自动机体现不同的设计思想.某中口径舰炮采用炮身短后坐式自动机循环规律,运用先进的技术手段,实现了高射速、高精度和轻型化.通过建立自动机运动数学模型,对该舰炮自动机进行了定量分析与计算,建立了以后坐复进位移为参数的自动机循环图,研究中对该舰炮自动机设计思想和关键技术进行了探讨,分析了该舰炮自动机的运动规律和特点.研究中得到的数据和结论对火炮自动机的设计、试验和生产具有一定的参考和借鉴.     

火炮射击环境温度对膛内模块装药热安全性的影响分析

为分析模块装药在火炮连发射击直至内膛温度达到可能发生烤燃响应的温度值后留膛热安全性,建立了火炮膛内模块装药二维非稳态烤燃模型。采用计算流体力学Fluent软件,对装填单基药的可燃模块进行了烤燃模拟。数值分析了50 ℃、20 ℃、0 ℃、-20 ℃和-40 ℃ 5种环境温度下,火炮以1发/min持续射击一定发数后装填入膛的模块装药在留膛期间的烤燃特性。结果表明：射击环境温度越低,连发射击后膛内模块装药的烤燃响应时间越长;5种温度对应的烤燃响应时间分别为136.0 s、176.4 s、205.7 s、237.4 s和278.5 s;每种射击环境温度下均是靠近模块盒右侧端面处的单基药最先着火,并形成环形烤燃响应区;不同射击环境温度下单基药的烤燃响应温度范围为454.2~462.6 K.     

某火炮供弹系统的设计研究

在借鉴国内外供弹系统现有技术的基础上,提出了一套新型火炮供弹系统方案：多弹种弹鼓储弹、单线扬弹、双向摆弹臂分弹。对间歇式转动的弹鼓系统,扬弹系统,分弹系统进行了结构设计,接口技术的设计和优化;对关键机构进行了运动学分析;并对各系统的时序进行了研究,给出了最佳时序方案;进行了原理样机的试验研究。为提高火炮供弹系统自动化程度和快速更换弹种提出了新的思路和构想。     

AK－176M单76mm舰炮输弹机构分析

介绍了AK－176M单76mm舰炮输弹机的结构原理,建立了输弹过程的运动方程,对测得的数据进行了分析计算,其计算结果可和为产品研仿的重要依据。     

舰炮综合智能控制方法探讨

为使舰炮向智能化和信息化方向发展,有必要开展智能控制理论在舰炮控制系统中的应用研究。舰炮控制系统不仅要完成随动系统控制、弹药输送过程中的机构动作控制及数据通信等基本功能,而且还要在此基础上完成人一机交互和故障分析定位等附加功能。目前舰炮控制系统常用的主要有集中控制和分散控制两种结构形式。分层递阶结构体现了分层信息处理与决策的方法,综合了集中控制和分散控制的优点,能兼顾系统的控制管理和单机运行控制。分析表明：舰炮综合智能控制系统应选择分级递阶控制结构。     

火炮装药温度测量电路在Proteus中的仿真

基于目前火炮装药温度测量的方法,利用Proteus设计了药温测量装置主要模块的硬件电路。实现了单片机与数字温度传感器DS18B20之间的通讯协议,并利用Keil进行了联合仿真,仿真结果表明,该温度测量电路能够准确地测量出装药温度。     

舰炮随动系统满意PID控制器设计

传统的舰炮随动系统PID控制器设计依赖于经验公式或统计数据,并用试验加试凑的方法调试参数以获得预期的控制性能.这种方法耗时长,且难以满足舰炮随动系统的高性能和多指标要求.通过分析舰炮随动系统PID控制器的特点和设计要求,依据满意控制理论,建立了包含稳定性、动态稳定误差和动态响应性能在内的多性能指标约束体系.研究了在此指标约束体系下的舰炮随动系统PID控制器设计问题,给出了与给定指标相容的满意PID控制器参数的求解方法,并验证了其有效性.     

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.     

小口径舰炮补弹装置的弹箱设计与仿真

传统小口径舰炮的弹鼓装弹量有限,为保证射击后能够及时补弹,设计了一种新型弹箱,能够在低功耗的基础上实现自动化快速、连续补弹。介绍了弹箱的工作原理,利用CATIA建立弹箱的三维模型,并完成装配。考虑补弹过程中炮弹受力不能过大,通过ADAMS对该弹箱进行运动学仿真分析,重点分析了炮弹运动过程中的受力情况。分析表明:该弹箱能够实现自动的快速、连续补弹,从而提高补弹的速度,为今后补弹技术的研究发展奠定了基础。