高原环境下空气滤清器性能改进与试验研究

针对某型装甲车辆空气滤清器不能满足高原使用要求的问题,对滤清器进行结构改进,改进措施主要包括取消集气箱、更改滤芯结构和增加导流锥3个方面,对改进前后两种方案进行性能仿真分析和高原环境试验,结果表明,改进后的空气滤清器阻力较原方案降低了22%,保养周期提高了25%,空气滤清器性能得到提升,可以满足高原使用要求.同时表明,应用虚拟样机模型进行数值仿真,其计算结果与试验结果之间的误差可控制在10%以内,说明仿真方法是一种估算不同环境下空气滤清器性能的有效手段.     

高原环境对高炮外弹道特性的影响

对平原和高原环境下弹丸飞行稳定性的差异进行了分析,提出了高原条件下弹丸陀螺稳定性和动态稳定性的判别式,得到稳定性随空气密度的减小而增强.根据高原一年四季中气压、气温、湿度和风的变化规律,通过弹道计算分析了高原弹道与平原弹道的差异,得出高原气温和气压对弹道的影响较大,研究了高原和平原弹丸阻力系数的差异及其对高炮弹道的影响程度,提出了提高高原射表精度的必要性.     

基于一三维耦合的装甲车辆冷却系统高原环境适应性研究

建立了车辆冷却系统CFD模型和一维性能仿真模型,采用一三维顺序耦合计算的方法,研究了高原环境对车辆冷却系统性能的影响.结果表明,随海拔的升高,流经冷却系统的空气质量流量下降相当明显,且4 500 m海拔下的冷却系统空气质量流量仅为海拔0 m下的65%.海拔在3 000 m以下时,冷却系统散热量下降不多;超过3 000 m后,系统散热量剧烈下降,4 500 m海拔下的散热量仅为平原下的82%左右.研究结果对于车辆冷却系统的高原适应性设计与改进具有指导意义.     

柴油机高原功率恢复供油参数调节方法

针对高原环境下增压柴油机功率下降的问题,通过仿真研究,对比了3种不同的供油参数调节方案,得出了在高原环境下通过调节供油参数恢复柴油机功率的方法。建立了某V型6缸增压柴油机仿真模型,并采用试验数据对模型各系统进行了校核。在该模型基础上,研究了增压柴油机的平原性能,匹配了适应高原环境的增压器,研究了喷油提前角与功率、涡轮入口温度和缸内最高燃烧压力之间的关系。据此,提出了供油参数的调节方法和具体参数,仿真计算了3种不同的供油参数调整方案,并对结果进行了对比分析。研究结果表明,在海拔4 500 m条件下,采用提前角和供油量联合调整的方法可将发动机标定功率恢复至平原的75%.     

高原车辆冷却系统参数化仿真研究

分析了高原环境下,冷却系统性能的影响因素及其相互影响关系,在此基础上,通过试验数据和数学模型相结合的方法在GT平台下建立了高原环境冷却系统仿真模型,采用参数化仿真手段定量分析了高原环境下各参数对冷却系统性能的影响关系.变参数仿真结果表明:在海拔3 000~4 500 m高原情况下,为了满足系统的散热需求,发动机散热量分别需要降低为平原的88%~94%;在发动机热负荷不变的情况下,风扇体积流量需要比调速前增加7.5%~15.2%.     

弹箭高原阻力系数修正方法研究

为解决气动参数不准确导致的高原弹道计算精度低的问题,提出了一种基于数值计算和试验数据参数辨识相结合的弹箭高原阻力系数修正方法。在分析研究雷诺数变化对弹箭阻力系数影响机理的基础上,以某型榴弹为研究对象,通过气动流场数值计算和不同海拔射击试验阻力系数辨识计算,对比分析了不同海拔阻力特性的变化规律,建立了对应不同雷诺数的阻力系数修正计算模型。以平原阻力系数气动辨识结果为基础,通过不同海拔雷诺数的阻力系数修正,实现了较准确的弹箭高原阻力系数的获取。某型榴弹、某型火箭弹和某型迫弹试验验证结果表明,该修正方法获取的弹箭高原阻力系数更接近实际情况,弹道计算结果与射击试验结果吻合更好,相对传统计算方法,计算精度提高了2～6倍。该方法具有一定的通用性,研究成果对高原弹道仿真、编拟准确的高原射表提供了理论指导和技术支持。     

一种空气滤清器仿真分析方法研究

空气滤清器结构复杂,由多种过滤元件组成,因此,采用传统仿真分析方法很难实现空气滤清器的性能仿真分析.通过研究不同过滤元件的工作特性,将过滤元件单元化,从而得到一种空气滤清器的仿真分析方法,实现了空气滤清器的仿真分析,并通过试验室台架试验对仿真结果进行了验证,证明此种方法的可行性.     

高原环境下重型柴油机的性能优化研究

为改善重型柴油机在高原环境下的动力下降和燃烧恶化等问题,针对某型重型柴油机进行了不同海拔高度（简称海拔）及不同柴油-空气-燃烧室（简称油-气-室）匹配方案的性能优化研究。通过模拟海拔4 500 m的高原进气状态,开展了重型柴油机不同压缩比、涡流比和喷油器喷孔直径的试验研究。结果表明,随着海拔的升高,柴油机实际运行工况呈现由低速、低负荷向高速、高负荷工况迁移的特性。研究了海拔4 500 m高原环境下柴油机5种油-气-室匹配方案下的性能,5种方案分别为：方案A（涡流比2.2,喷油器10×0.32 mm,压缩比13.3）、方案B（涡流比2.2,喷油器10×0.32 mm,压缩比14.1）、方案C（涡流比1.5,喷油器10×0.32 mm,压缩比13.3）、方案D（涡流比1.5,喷油器10×0.32 mm,压缩比14.1）和方案E（涡流比1.5,喷油器10×0.30 mm,压缩比14.1)。油-气-室匹配仿真与试验研究结果显示：适当提高压缩比、降低涡流比以及选取适当的喷孔直径,可提高柴油机在高原环境下油-气-室的匹配状况;最佳方案D的油-气-室匹配效果最优,柴油机动力性、经济性和排放性均有较明显的改善。     

履带装甲车辆空气阻力系数试验测定

针对高速履带车辆空气阻力系数不准确、影响机动性能计算的问题,开展了履带装甲车辆空气阻力系数测试研究.利用相似性理论,对多种履带装甲车辆微缩比例模型开展风洞试验,获得不同类型履带装甲车辆的空气阻力系数值.结果表明:履带装甲车辆空气动力学设计中,主战坦克空气阻力系数可选择0.92,自行火炮类型车辆空气阻力系数可选择0.99...     

基于多种群协同进化免疫多目标优化算法的百叶窗优化研究

为降低空气流通阻力、增加空气流量以及获得最大的防护能力,对装甲车辆进气和排气百叶窗结构优化进行研究。建立装甲车辆进气和排气百叶窗数值计算模型,根据冷却系统工作特点搭建冷却风道半实物仿真模型,对比分析优化前的仿真结果和台架测试结果,并给出了优化目标函数表达式。为解决优化效率低、计算量大的问题,确定设计变量并建立设计变量与目标函数之间关系的椭圆基神经网络替代模型。通过分析目标函数随设计变量的变化规律,采用基于多种群协同进化免疫的多目标优化算法对模型进行优化,确定了最终解。利用自组织神经网络对样本点进行数据挖掘,找到了内在规律。研究结果表明,优化后的进气和排气百叶窗在提高防护能力的同时,提高了散热性能。     

某重型车辆空气滤清器改进

在不改变空气滤清器原有结构尺寸的情况下,在空气滤清器进气口添加预滤装置,提高了空气滤清器的整体滤清效果.应用Soildworks软件对空气滤清器预滤装置进行三维建模,利用ANSYS-FLUENT软件进行气流阻力分析,得到预滤装置压力分布和气流流速矢量分布曲线.对预滤装置内部进行离散相数值模拟,并追踪颗粒运动轨迹,验证了滤清效果,能满足我国西北风沙大地区某重型车辆使用要求.     

基于虚拟仪器的防空导弹自动测试仪的开发与设计

基于虚拟仪器技术的防空导弹自动化测试与故障诊断系统。采用了模块化仪器总线标准PXI．集PXI卡式仪器、程控仪器和各种先进的测试诊断技术于—体。设计了是一套具有自动性能测试和故障诊断的综合测试系统，能用于某型防空导弹中电子设备的参数测量、专向性能指标测试、功能测试及故障诊断．     

空中气压环境对爆炸冲击波的影响研究

为获取不同气压环境下的爆炸冲击波传播规律,实现对不同气压环境下的爆炸冲击波性能快速预估,采用非线性动力学软件AUTODYN进行数值模拟,对数据进行分析与拟合,并通过低气压环境冲击波传播试验对拟合公式进行精度验证。结果表明：在同一对比距离下,冲击波超压峰值随着大气压力降低显著下降,低气压环境不利于冲击波的正常传播;基于数值模拟结果拟合考虑大气压力和温度效应的计算模型,对比试验结果,拟合公式计算误差小于15.0%,平均误差小于±7.8%。     

空空导弹性能虚拟样机并行仿真实现

在空空导弹性能虚拟样机仿真平台建设中,通过采用并行仿真技术,实现了某型空空导弹性能虚拟样机模型仿真速度达到实时运行水平,为空空导弹性能虚拟样机的高效率仿真计算、快速原型仿真、人在回路的性能仿真和各种性能评估仿真计算打下应用基础;主要论述并行计算、并行仿真平台体系结构和对某型空空导弹性能虚拟样机模型进行并行化改造,以及并行化仿真实现方法和过程。     

基于声卡的噪声仿真系统设计与实现

针对运载火箭地面综合试验中噪声参数测试精细化不足的问题,提出一种基于声卡的低成本噪声仿真系统设计方法.基于声卡的工作原理及性能指标,分析了利用声卡模拟噪声环境的可行性.采用虚拟仪器技术,设计了系统的硬件架构,并在LabVIEW平台下完成了噪声仿真软件的开发.测试结果表明:噪声仿真系统模拟发出的噪声信号与传感器所敏感到的噪声信号一致,工作性能稳定.该系统具有成本低、通用性强、操作简单等优点,目前已成功应用于运载火箭遥测系统综合试验的噪声参数测试.     

基于LabVIEW的数字舵机电路性能测试系统

为了满足数字舵机电路性能测试中的快速采集、实时显示、自动测试和便于用户修改等要求,搭建了基于虚拟仪器开发平台LabVIEW和PXI总线技术的数字舵机电路性能测试系统。系统软件采用模块化设计方法,减少了系统开发时间,提高了编程效率。某型舵机电路的性能测试结果表明,该系统方便实用、可靠性高、适应性强。     

基于虚拟仪器的弹上计算机自动测试系统的研制

根据导弹弹上计算机研制生产的需求,按照虚拟仪器的思想设计了一套弹上计算机自动测试系统.详细介绍了系统的总体设计思想、硬件设计方案和模块化软件设计.该系统为弹上计算机构造了一个虚拟的弹上工作环境,能够对弹上计算机的各项功能和性能进行全面的检测,为弹上计算机的研制工作提供了有效的测试仿真平台.     

虚拟极化滤波在雷达接收系统中的应用

虚拟极化将变极化技术从模拟端转换到数字端来实现,能快速、准确、灵活的实现变极化接收。将虚拟极化滤波运用于雷达接收系统,能显著地增强雷达杂波抑制和目标检测能力,提高雷达在恶劣战场环境中的生存能力。在分析虚拟极化滤波原理的基础上,运用相关矩阵递推估计提取出极化参数,通过仿真说明虚拟极化滤波对提高雷达接收系统性能的有效性。     

基于LabVIEW和IMAQVision软件平台的轴平行性测量

提出一种基于图像处理的多轴平行性测量新方法。通过提取光斑中心,根据光斑中心与轴理论位置之间的距离,计算轴之间的平行性偏差。采用的形态学去噪和基于人眼视觉模型的阈值选择算法,具有良好的抗噪性和鲁棒性,解决各种大气条件下对远距离可见光点和红外光点同时准确识别定位的问题。基于LabVIEW和IMAQVision软件平台,开发工业在线机器视觉小角度测量系统,应用于某型导弹发射系统激光轴和导弹发射轴的平行性测量和校正,取得了满意的使用效果。     

最优化空空导弹测试任务调度策略研究

为解决飞机装备多型空空导弹测试工作量大、测试效率不高的问题,提出了一种基于ATML的最优化测试任务调度策略.给出了测试任务调度的ICOM描述,在建立测试任务调度的分层框架的基础上运用ATML对测试任务进行了统一描述;建立了测试任务优化调度模型,并根据模型特点提出禁忌搜索进化算法.通过实验证明该调度策略具有可行性和高效性.