无伞无翼子弹药气动仿真及落点散布研究

为研究布撒集束筒中无伞无翼子弹药的空气动力学特性和标定影响集束筒中4枚子弹药轴向抛撒落点散布的各个要素,应用系统动力学和计算流体力学等方法对非轴对称子弹药弹体外形在低马赫数、高粘性下进行气动仿真,分析了其外在流场,获取了气动参数;编写了弹道程序,分析并标定了抛撒过程中影响集束筒中4枚子弹药落点散布的要素,总结出了相关要素影响落点散布的规律。结果表明:抛撒高度、牵连速度、集束筒轴线与水平面夹角、抛撒速度对子弹药落点间距影响较大;抛撒高度、子弹药牵连速度对子弹药落点间距散布均匀性影响较大;集束筒轴线与水平面夹角对子弹落点区域中心位置影响较大。     

基于母弹弹道诸元误差值的自适应开舱方法

为提高旋转稳定子母弹子弹药的散布精度,提出了一种自适应开舱方法。该方法通过对旋转稳定子母弹飞行过程的动力学分析,建立子弹药全弹道模型,并采用该模型对子弹药落点散布情况进行仿真分析。针对母弹飞行过程中开舱点前某位置处弹道诸元实际值与理论值的误差,通过仿真计算以分析各误差值对子弹药落点散布的影响。结合分析结果提出一种修正开舱点的母弹自适应开舱方案以提高子弹药落点散布精度,并推导出适合旋转稳定子母弹的开舱点修正公式。分析结果表明,使用该方法能将子弹药落点散布的横向密集度提高26.3%,纵向密集度提高53.8%.     

主动气动起旋离心抛撒技术研究

以子母弹药主动气动起旋离心抛撒子弹药为研究对象,采用气动/运动一体化数值模拟方法对全弹主动气动起旋过程进行动力学仿真,得到母弹主动气动起旋转速与离心抛撒开舱条件;讨论了不同滚转舵偏和前置小翼对主动气动起旋过程的影响;通过子弹药弹道仿真计算,对母弹离心抛撒子弹药的射程、散布面积和散布图形进行了对比分析。研究结果表明:尾舵偏转产生的滚转力矩是影响转速的主要因素,当来流条件和姿态角保持不变时,初始滚转舵偏与全弹转速成正比;在保持纵向操纵性能的前提下,增加尾舵展长并减少弹体表面除尾舵外的其他气动阻尼面可加快全弹的自起旋过程;通过调整母弹的初始滚转舵偏和开舱条件,可以实现子弹药散布面积与散布密度的可控调节。研究结果对主动气动起旋离心抛撒技术在子母战斗部上的应用具有一定的参考意义。     

基于遗传神经网络的反跑道子弹药落点散布研究

为研究布撒器反跑道子弹药时序落点散布,并实现对子弹药时序落点的精确预估,分析了子弹药的运动模型以及飞行时序,影响子弹药落点的因素主要有投放初始条件、机构误差和风干扰.采用了神经网络与遗传算法相结合的方法,建立了落点散布的预估模型和仿真程序.仿真结果表明,该方法能够有效地描述反跑道子弹药时序落点散布,同时可以进行精确预估计算,可为布撒器的总体设计提供重要技术手段.     

一种无控子母弹落点散布分析

针对海上运动目标,为研究抛撒点参数对子弹落点散布半径和子弹下落时间的综合影响,建立了无控子母弹抛撒质点弹道计算模型,对比分析了不同抛撒条件对子弹落点散布半径和子弹下落时间的影响规律和影响程度。研究结果表明,抛撒点高度和母弹速度对子弹落点散布半径和子弹下落时间的影响最大,是抛撒点参数设定须重点关注的因素。     

子弹药落点散布随机模拟方法

为了模拟子弹药抛撒后在地面上的落点分布情况,在经典外弹道模型的基础上,通过对影响子弹药落点散布因素的分析,筛选出了几个对子弹药落点散布影响较大的因素,对这几个因素进行随机化处理,提出了一种模拟子弹药落点散布的方法,建立了子弹药落点散布随机模拟模型,得到了子弹药在各随机因素作用下的落点散布情况;结果表明:该方法获得的子弹落点与实际情形吻合得更好。     

子母弹活塞式抛撒机构空中抛撒模型及仿真研究

对有活塞最大行程限制的子母弹活塞式抛撒机构空中抛撒内弹道过程及子弹外弹道初始条件计算方法进行了探讨,建立了抛撒弹道模型,并进行了数值仿真。内弹道模型首次对活塞有最大行程限制问题以及动态抛撒过程中反作用力对母弹系统造成的影响进行了研究;子弹初始外弹道模型分析了带导向管、母弹旋转及子弹装配问题等。仿真结果符合实际过程,说明模型合理。可为活塞式抛撒机构结构设计、结构优化及空中抛撒散布效果分析提供理论指导。     

带导向管的子母弹活塞式抛撒弹道建模及数值仿真

在子母弹活塞式抛撒背景下,提出了带导向管的抛撒机构,分析单燃烧室和双燃烧室结构工作原理,对子母弹系统抛撒散布过程的计算方法进行探讨,建立抛撒过程内弹道方程组及子弹散布模型,并在此基础上进行了数值仿真。系统总结了子母弹活塞式抛撒特点及性质;将带有导向管的活塞式抛撒技术和母弹旋转融合在一起,增强了子弹空中散布效能;子弹弹道模型及仿真给出了子弹空中运动规律及散布规律。为抛撒过程的研究、抛撒机构的工程化设计和结构优化、空中抛撒散布效果分析提供理论参考。     

采用氮气发生剂的子弹药气囊抛撒实验研究

对以氮气发生剂为抛撒药的子弹药气囊抛撒装置进行实验。研究子弹抛撒速度、气囊压力与药量之间的关系以及母弹舱体结构强度与气囊强度对子弹抛撒速度的影响,获得相关的规律。同时,也对多舱定时、定序抛撒过程进行研究。实验结果表明,采用氮气发生剂为抛撒药的技术方案是可行的,且具有峰值压力低和抛撒过载小的优点。     

航空末敏弹子弹地面散布研究

为研究航空末敏子母弹子弹的地面散布问题,基于欧拉方法建立了航空末敏子母弹的母弹飞行阶段六自由度数学模型,基于拉格朗日多刚体建模方法建立了子弹减速阶段以及稳态扫描阶段的动力学模型,对衔接段做合理假设后,得到了航空末敏弹的全弹道模型; 分析了载机水平投弹速度和抛撒速度对子弹地面散布情况的影响。仿真结果表明:末敏子弹散布x、z轴方向落点间距与抛撒速度大小成正比; 末敏子弹散布x轴方向的落点间距与载机的水平投弹速度大小成正比,投弹速度对z轴方向的落点间距基本没有影响。     

破爆型串联战斗部前级对后级影响数值模拟

利用有限元软件对破爆型串联战斗部第一级装药爆轰对第二级随进子弹影响结果进行了数值模拟.分别计算了在不同后级子弹速度、不同前后级距离条件下的影响结果.获取了前级爆轰产物对后级子弹速度的影响结果以及前级爆轰产物作用于随进子弹及装药上的超压.该计算结果为破爆型串联战斗部结构设计有较大的参考价值.     

航空火箭弹立靶密集度仿真分析

炮口速度及转速对航空火箭弹的立靶密集度有非常重要的影响.为了提高航空火箭弹的立靶密集度,文中以常规火箭弹的散布理论和外弹道理论为基础,对各随机因素进行分析,建立符合其特征的数学模型,运用蒙特卡洛法进行数学仿真,研究不同炮口速度与转速对航空火箭弹立靶密集度的影响,结果表明提高炮口速度有利于提高立靶密集度,而炮口转速则需要控制在合适范围内,此结果对今后工程运用提供了理论参考.     

滑翔飞行器再入段弹道特性分析

为解决滑翔飞行器再入段受力复杂、非线性约束条件多、弹道设计难度大的问题,对平衡滑翔条件下的 弹道解析关系进行分析。根据平衡滑翔的概念,通过简化的动力学微分方程,对滑翔飞行器再入段弹道影响因素进 行分析,联合大气指数模型,推导出平衡滑翔条件下的弹道初始参数与速度、射程以及高度的解析关系,并进行仿 真验证。仿真结果表明：更高的滑翔初速和最优的平衡滑翔初始入射角可以增加滑翔距离,不同高度再入时对射程 影响不大。     

预制破片初速和飞散角的数值模拟

为了获得预制破片战斗部破片的飞散规律,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对某底凹预制破片弹壳体的膨胀和预制破片的飞散过程进行了数值模拟,得到了预制破片初速和飞散方向角沿弹轴分布曲线,其结果与经验公式计算结果具有较好的一致性.     

一种自航水雷散布概率的计算方法

自航水雷的散布概率是评价自航水雷封锁效能的一项重要指标,但目前对自航水雷散布概率的研究还不多,为此本文从分析自航水雷的散布规律入手,结合自航水雷毁伤目标的实际,采用数学解析方法计算了自航水雷的散布概率以评估自航水雷的封锁效能,并通过编程、计算和绘图研究了多枚水雷在不同散布精度下的散布概率。最后通过与蒙特卡洛模拟方法的比较,验证了这种数学计算方法的高效率和正确性。这种方法符合实际且方便灵活效率较高,更利于评估和把握自航水雷的封锁效能。     

姿态稳定火箭弹射程散布的仿真研究

在主动段进行姿态稳定是提高远程火箭弹射击密集度的有效技术措施,实施了姿态稳定后,火箭弹的纵向散布仍然偏大．文中采用统计实验法,通过大量的弹道仿真对姿态稳定火箭弹的纵向散布特性进行研究,计算结果表明：总冲跳动和质量偏差是造成纵向散布的主要原因;主动段终点弹道倾角散布在大射角时对纵向散布影响小,在小射角时对纵向散布影响大;速度极小点参数比主动段终点参数与射程有更强的线性相关性．     

箔条干扰弹动态抛撒云团空间分布研究

箔条在现代战场的电子对抗中被广泛应用,其云团的散布问题已得到了深入的研究及发展,但现有模型不能够准确地预测高牵连速度下箔条云团的散布形态及分布规律。为了明确实战中箔条弹动态抛撒下云团散布及云团内部箔条分布规律,以刚体动力学模型和碰撞概率模型为基础,对牵连马赫数为0.8的箔条干扰弹动态抛撒过程进行了数值模拟,并开展试验验证了计算模型的准确性和有效性。研究表明,牵连速度对云团散布有重要影响,箔条云的散布成型可以在0.1 s内完成,0.3 s后云团内部各方向上箔条的数量分布情况基本不再变化,仿真与试验中箔条云团的形态及大小基本吻合,得出箔条云团轴向截面由锥形向矩形变化的分布规律。各方向上云团边界值的发展趋势在0.3 s前后有明显不同,且0.3 s后云团质心速度不再改变,云团整体进入沉降阶段。载体火箭飞行方向上不同位置的箔条速度相差较大,在该方向上箔条位置分布的不均匀性较为明显。研究结果可为不同牵连速度下的箔条动态抛撒散布研究提供理论依据。     

某炮弹立靶密度集度的影响因素分析

从发射动力学的角度,分析了影响某炮弹立靶密集度的因素.火炮种类、火炮状态、身管温度、地面种类、轮胎气压等试验条件变化会改变发射系统振动特性,射击过程中身管温度升高会导致身管指向变化,拔弹力和弹药保温、搬运、装填等试验操作会影响到弹丸在膛内的运动.这些都是影响弹丸起始扰动的因素.试验结果表明,试验条件、弹药准备以及人员操作等规范后,该炮弹立靶密集度得到了大幅提高.     

火箭助飞鱼雷捕获概率的解析模型

针对火箭助飞鱼雷作战方式及弹道形式与传统声自导鱼雷的不同,深入分析了搜索区域、落点散布和目标散布等影响火箭助飞鱼雷捕获概率的关键因素,得出了各要素的数学描述。进而综合考虑3 个要素的相互关系,并根据不同射击方式下目标散布模型的本质区别,分别采用“误差综合冶与“全概率冶的思想,构建了前置点和现在点2 种典型射击方式下火箭助飞鱼雷捕获概率的解析模型。且其计算值与仿真实验结果吻合良好。