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。     

自行加榴炮药温精确测量研究

药温是155 mm自行加榴炮的主要战技指标之一,是影响火炮初速和射程的重要参量.在分析发射药传热特性的基础上,建立了描述药温变化规律的非稳态热传导模型,开发了一种非接触式全自动药温在线测量装置,可实现对自行加榴炮的装药温度场和实时平均温度的精确测量,并能通过该装置上的通讯接口将测量结果传输给火控系统的炮长任务终端,满足了自行加榴炮武器系统对数字化和信息化的要求.     

火炮装药温度实时自动测定系统

火炮药温随环境温度而变化 ,其温场处于非平衡状态。本文介绍采用全自动间接测量法 ,由微机控制的非接触式实时测量装置 ,实现不同存放位置、不同装药号药温的自动实时检测、显示和传输。在阐述药温实时精确测量重要性和必要性基础上 ,给出了火炮装药温度实时自动测定的原理、基本构成、系统硬件、软件设计 ,以及功能考核结果。     

130火箭推进剂非稳态温度场特性数值研究

鉴于火箭弹发射前对推进剂温度精确测定的复杂性，利用目前应用广泛的计算机数值模拟技术，通过计算程序对130火箭推进剂非稳态温度场进行了数值模拟，并利用设计的实验装置对推进的温度进行了试验测定，计算结果与测量点温度值吻合较好，得出了130推进剂的非稳态温度场的变化规律及影响温度分布的主要热阻。此外，本文确定了130推进剂（单药柱）的温度特征点，研究结果对开发推进剂温度时测量装置具有重要指导意义。     

浸入式超低温压力传感器的研究

在航天液氢/液氧发动机测控领域,实时获取准确的低温推进剂管路压力参数至关重要。为提高低温压力参数测量的准确性,研制了一种浸入式超低温压力传感器。该压力传感器敏感膜片集成了应变电阻、灵敏度温度自补偿电阻和测温电阻,通过灵敏度温度自补偿技术、压力/温度复合测量技术,实时对产品零点及灵敏度温度误差进行原位补偿,实现低温推进剂压力的高精度测量。     

线性回归分析在液体火箭推进剂温度预测中的应用

为研究液体火箭推进剂温度贴壁式测量替代插入式测量方法,消除推进剂插入式测温方式的隐患,基于一维稳态平板壁面传热学原理,建立理论数学模型,将火箭推进剂液体与壁面、环境大气三者之间换热关系的二元方程问题简化为一元方程问题,采用最小二乘法线性拟合,得出依靠壁面温度拟合推进剂温度的线性关联式。回归分析及实例验证了模型的正确性,并讨论了环境温度与壁面温度偏差等因素对测量精度的影响。结果表明：稳态换热条件下,利用壁温线性拟合推算推进剂温度方法可行,精度满足要求。     

基于全站仪的火箭炮操瞄精度检测装置研发

为了在火箭炮装调中快捷测量操瞄精度、管间平行度等特性,设计了一种基于全站仪的火箭炮自动操瞄精度检测装置.利用全站仪测量原理建立了火箭炮精度测量的空间解算模型,在预先标定火箭炮管上两十字贴标记点的前提下,给出了精度检测、管间平行度检测方法及流程,并设计了相应的软件.试用结果表明,装置检测精度控制在1 mil内,操作快捷,提高了检测速度.此设计为火箭炮操瞄精度检测提供了一种简明实用的解决方案,满足了精度快速检测的要求.     

火箭炮摇架水平台与基准管轴线一致性光电检测系统研究

介绍了火箭炮摇架水平台与基准管轴线一致性的光电检测技术原理和方法。采用1”激光自准直仪和四象限硅光电池确定基准管轴线,由2”电子水平仪测量并显示基准管轴线与摇架水平台的夹角值和倾斜方向,该测量值可实时传送给计算机处理。设计了包括炮口定位瞄准装置和摇架定位调整装置在内的测量系统,并进行了精度分析,其测量精度为σ≤11.8”．     

多管火箭炮炮管平行性测量系统

针对多管火箭炮炮管平行性测量要求,设计一套基于光电检测技术和图像处理技术的测量系统。其采用定心装置和激光准直系统建立炮管轴线,再由图像采集系统对光斑图像进行采集,经计算机处理后输出被测炮管和基准炮管的偏离角度信息,实现多管火箭炮炮管平行性测量。该装置具有高精度和高自动化程度的优点,实际应用效果良好。     

火炮装药温度灾时自动测定系统

火炮药温随环境温度而变化，其温场处于非平衡状态。本文介绍采用全自动间接测量法，由微机控制的非接触式实时测量装置，实现不同存放位置，不同装药号工温的自动实时检测，显示和传输。在阐述药温实时精确测量重要性和必要性基础上，给出了火炮装药温实时自动测定的原理，基本构成，系统硬件、软件设计，以及功能考核结果。     

火药燃烧宽波段热辐射温度测量方法研究

为了准确测量火药燃烧时的高温瞬态火焰表面温度,利用辐射测温理论提出了火药燃烧宽波段热辐射测温方法,集成设计了高温瞬态温度测量系统,并采用单基发射药自由场条件下的燃烧试验,验证了高温瞬态温度测量系统的有效性和可靠性。结果表明,自由场条件下3m处的单基发射药燃烧火焰表面温度在1~10 kg等4种不同药量下实测为1500~1800℃,数据重复性较好,且测量结果与理论计算一致。     

固体火箭推进剂的模拟低温点火冲击试验加载方法研究

固体火箭推进剂低温下点火瞬间高速加载的耦合作用可能会导致推进剂结构发生破坏,针对此问题,利用推进剂中止熄火的原理,设计了一种中止压力可控模拟点火冲击试验装置,以点火药燃烧产生的燃气对推进剂进行模拟点火冲击。点火压力根据药室容积和点火药量之间的计算公式确定,中止压力通过爆破片破片压力控制。通过对点火冲击过程的压力与时间和升压速率与时间关系曲线分析,得知点火压力和点火方式对点火药燃气的升压速率影响较大。多次重复试验表明：该加载方法中止压力可控,压力偏差<±5%;弱点火时升压速率为2 000 MPa/s,强点火时升压速率达到5 000 MPa/s, 高于通常发动机点火的升压速率;可作为固体火箭推进剂模拟低温点火冲击的研究手段。     

超声波实时测量技术在固体火箭发动机中的应用

利用超声波对固体推进剂燃速进行实时测量是先进的燃速测量方法之一。针对超声波技术在固体火箭发动机试车中的应用,对典型固体火箭发动机材料进行测试研究,获得了发动机材料的超声波信号特征。将超声波探头直接安装在发动机壳体外侧部位,测量了固体推进剂在常压燃烧时的厚度变化。针对动态燃速测试,提出了超声波数据处理方法,对固体装药在常压燃烧下的回波进行处理,获得了装药的厚度变化过程和燃速,并分析了燃面附近温度分布对燃速测量的影响。结果表明：用超声波测量金属壳体固体发动机的燃速必须在壳体上开窗使超声波透过壳体和绝热层界面,而对复合材料壳体发动机可将超声波探头直接安装在壳体外侧;燃烧引起的装药表面温度变化对测量的影响可以忽略;该数据处理方法可以有效获得装药厚度变化。     

低温下叠氮聚醚推进剂冲击损伤特性与动态力学性能

利用仪器化落锤冲击试验机在-40℃下对叠氮聚醚推进剂进行了冲击加载模拟实验,通过X射线微层析成像技术(X-μCT)表征了推进剂的冲击损伤特性,并采用动态力学分析研究了叠氮聚醚推进剂在不同加载频率下的动态力学性能。结果表明,叠氮聚醚推进剂动态力学参数表现出显著的加载频率依赖性,当加载频率由1 Hz增大至20 Hz时,其玻璃化转变温度由-38.1℃升高至-23.1℃;相应测试条件下,推进剂试样在冲击加载能量不低于2 J时发生断裂,未冲断推进剂无宏观裂纹产生,但其内高氯酸铵(AP)颗粒已部分破碎;被冲断试样冲击曲线中包含不稳定裂纹扩展过程,表明叠氮聚醚推进剂在低温下具有一定的脆性材料特征,推测其损伤模式为含缺陷的AP颗粒首先发生穿晶断裂,初始微裂纹扩展于基体中并相互贯通扩大,最终导致试样断裂。     

密实装药床中点火火焰传播特性的实验与数值研究

以某火炮密实装药为背景,为了研究在中心点传火结构下装药床中点火火焰的传播特性,设计并使用了可视化半密闭爆发器式模拟实验装置。考虑到实验安全性,装置中以尼龙假药粒床来替代真实发射药,通过高速摄影系统拍摄了装药床中点火火焰的传播过程。实验结果表明,点火火焰在前期主要体现为径向传播,直至火焰气体受到药室壁面的约束,径向传播减弱而轴向扩展成为主要特征。基于实验,结合多孔介质模型建立了装药床中点火燃气流的二维轴对称传播模型,并利用FLUENT软件对点火火焰的流动过程进行了数值模拟。将气体高温面等效为火焰面,数值计算得到的气相温度场云图与实验拍摄的火焰图像对比基本吻合,火焰轴向位移的数值结果与实验结果相差不超过7.14%,并由数值计算的火焰位移曲线得出装药床中火焰轴向传播的平均速度为14.1 m/s。     

球(扁)形发射药自动化压扁工艺技术

为解决压扁工序中存在操作人员多、劳动强度大和人为因素影响大等问题,设计一种球(扁)形药自动化压扁工艺.通过对自动化压扁工艺流程描述,依据压扁药粒取样及弧厚自动测量原理,对颗粒成像采样装置进行设计,采用最小外接矩形提取颗粒的像素厚度,搭建压扁药粒弧厚自动测量软件,实现压扁辊距自动调节、样品在线采集与弧厚自动测量等.结果表明:该设计能降低压扁工序定员及劳动强度,对提升发射药生产中的安全与质量管控水平具有实际意义.     

Experimental Simulation for Fracture of Gun Propellant Charge Bed

The simulation of compression and fracture of charge bed in chamber is one of the key problems in the study of launch safety of gun propellant charge. A new kind of experimental device that can be used for simulation is given. Its structure and operational principle are introduced. Using a semi-closed vessel as a source of compression force, the device can simulate any kind of dynamic environment in a gun propellant charge. Using the low temperature inert gas (N2) as the compression medium, the device can not only ensure that the simulation is real, but also protect the fragmentized propellant from combustion after experiment. Using the device, many simulation experiments have been accomplished, and dynamic environment of propellant fracture is acquired. With the experiments, fragmentized propellant for the compression and fracture of charge bed is obtained. Results of experiments show that the new device can be used to study the principle of the compression and fracture of charge bed.     

7.62mm枪膛内火药气体燃烧温度的光谱法测量

描述了用于膛内火药气体瞬态温度测量的原子发射光谱双谱线测温法，并给出了７．６２ｍｍ枪膛内不同位置的测温结果。由于该测温法选择了ＣｕＩ５１０．５ｍｍ和ＣｕＩ５２１．８ｍｍ这两条间隔非常小的分立的光谱线测量燃烧气体的相对辐射强度，所以能够大大减小其他双线测温法因选作测量的两条谱线的间隔过大而引起的测量误差。     

异步电动机自动跟踪节电器的研制

异步电机自动跟踪节电器根据降压节电能自动跟踪负载变化,提高功率因数原理研制.其可控硅模块由三组反并联单向晶闸管构成.单片机实时检测电机定子电压、电流及功率因数,依据电机起动/运行状态判断是启动子程序还是按负载变化启用节电模式.系统核心控制采用AT89C52单片机,并用C51编写全部软件.