弹底压力测试技术

压电型压力传感器具有加速度效应,通过对其加速度效应测试的研究有助于弹丸膛内弹底压力数据的处理分析。压力传感器与加速度传感器同时安装在记录仪中,将记录仪安装在马歇特锤上进行了5 100g的冲击实验。对比压力传感器与加速度传感器的响应曲线,压力传感器的低频响应与加速度响应相关系数达到89.7%。采用膛内的加速度响应曲线修正弹底压力后,其峰值与膛底压力峰值相比误差为0.5%。     

弹底压力测试技术研究

弹丸在膛内发射过程,要承受高压、高温、高过载的恶劣环境,为了准确测量弹丸在膛内运动过程弹丸底部所受的火药气体的压力,设计了一种小体积内置式的弹底压力测试仪,阐述了其测试原理及实现方法。该测试仪采用存储测试技术、高强度真空灌封工艺及高效缓冲技术,并经过模拟应用环境下的校准考核试验,最终成功获取了某弹丸在发射过程的弹底和膛底的压力数据。该项研究对引信、弹丸及火炮的设计、验收具有重要意义。     

抗20000g加速度冲击的弹底压力测试装置

本文主要论述了研制成功并已投入使用的火炮弹底压力测试技术的基本原理、系统组成和关键技术,并提供了实验的弹底压力曲线。在论述过程中,对该技术的独到之处与不足也作了进一步阐述。     

配用弹底引信的弹丸-引信系统发射强度有限元分析

为设计及膛炸原因分析提供参考,应用有限元分析软件ANSYS对配用弹底引信的某小口径高射炮多用途弹丸-引信系统进行了弹塑性静力学分析,给出了引信与弹体连接螺纹分别为M26和M25时弹丸-引信系统在最大膛压作用下的应力分布状况,并讨论了危险区域。正常弹道环境下连接螺纹为M26和M25的弹体和弹底引信强度均能满足发射安全性要求。引信与弹体连接螺纹由M26减小为M25后,由于引信体底部也相应加厚．故弹丸-引信系统能承受的最大压力增大了约7％。     

基于加速度修正的弹底压力存储测试方法

针对弹底压力测试中,压电式压力传感器的加速度效应影响测试精度,提出了基于加速度修正的弹底压力存储测试方法。该方法利用锤击试验获得了压电传感器响应与加速度成线性关系,从而求得加速度效应灵敏度系数来修正实测中的弹底压力值。实验表明:膛内过载高达上万g,由加速度效应产生的影响不可忽略,通过采用获取压电传感器的加速度值修正其加速度效应的方法可以有效排除加速度效应的影响。     

分层弹底径向分离速度测试研究

通过低伸弹道抛射试验来模拟炮射末敏弹实际抛撒分离过程。针对分层弹底径向分离过程,借助高速摄像技术,提出了一种全新的测试方案,用以测试分层弹底在抛撒分离过程中的径向分离效果;通过切实有效的合成计算及误差分析,并综合考虑影响测试数据的各类因素,适当地对计算结果加以修正,最终可得到准确可信的数据。借助本方案可以保证试验数据的精度及合理性,为分层弹底径向分离弹道模型的建立提供重要的试验依据。     

火炮后效期内弹底压力预估理论模型研究

火炮后效期内弹丸在膛口高压火药燃气的作用下发生扰动,进而影响其外弹道特性。为提高射表的精准性并优化弹丸设计,开展了后效期内弹底压力的研究。针对传统计算流体力学（CFD）仿真耗时过长的不足,基于普朗特-迈耶膨胀波关系及等熵流动,建立后效期内弹底压力预估理论模型,并提出压力边界估计的修正模型。以某射击试验中测得的膛口数据为例进行仿真分析,将该模型与CFD三维模型仿真结果进行对比。结果表明：所提模型仿真结果与CFD模型仿真结果相差很小,但计算耗时显著减小,由约1.5 h减小为不到1 s;研究成果为火控系统所需外弹道参数可提供一种快速计算方法,为射表编制和弹丸合理设计可提供理论参考依据。     

基于弹底压力的炮口速度解算方法

针对炮口速度外测法的装置不易携带、价格过高、操作复杂、对外部环境有严格的要求以及采用外测法时,现场布置的大量缆线对测试过程造成干扰等问题,提出了基于弹底压力的炮口速度结算方法。该方法利用放入式电子测压器测得火炮发射时的膛底压力曲线,依据膛底压力与弹底压力的关系,推算出弹底压力,并对其进行积分以得到弹丸的炮口速度。试验数据分析表明,该方法可实现对炮口速度的解算,且解算速度与外测法测得的结果基本一致,保证精度的同时,实现准确、方便的测量弹丸的炮口速度。     

装药底隙对弹底应力及发射安全性影响研究

采用有限元的方法,动态地模拟了发射过程中底隙存在时,炸药应力的分布,给出了不同时刻、不同底隙厚度对底部装药应力分布的影响,以及炸药最大应力随底隙厚度变化的关系曲线,分析了发射过程中的安全阀值问题。研究结果表明,在底隙对炸药应力的影响中,气隙厚度是主要因素。该结论对制订有关底隙厚度的军用标准具有指导意义。     

底排装置点火性能对底排弹射程及密集度影响的计算分析

该文利用外弹道学的层权理论,分析计算了底部排气弹底排装置的点火必能对阻力系数沿全弹道分布的影响规律,指出点火性能对底部排气弹射程及密集度的影响主要体现在底排工作段上.利用这一思想计算分析了满足战技指标的平均点火时间和点火时间散布.     

底排弹底排装置高空动态模拟实验系统

底排装置高空动态模拟实验系统是用来模拟底排弹的底排装置在高空飞行时旋转工作特性.为研究底排药剂在不同环境压力下的燃烧规律,该系统可以模拟不同高度下的大气环境压力对底排装置的压力—时间曲线的影响.为了研究旋转效应,该系统还可模拟底排装置在不同转速下的工作特性.该系统还能综合模拟底排装置在同一时间不同环境压力和不同转速条件下的工作状态,以及测量环境压力与时间的变化曲线.它为深入研究底排装置在高空旋转条件下的内弹道特性开辟了一条新的途径.     

底部排气弹点火具特性对底排工作影响的分析

点火具是底排弹中一个起着特殊作用的部件,对底排弹的射程及散布有着不可忽视的影响.本文着重分析不同类型点火具,及不同质量点火剂,在目前底排弹试验中所带来的影响及其作用,试图寻求一种能增加射程,减少散布的方法。     

弹-引系统炮口安全性测试与分析

针对某尾翼破甲弹在尾翼张开过程中弹－引系统的冲击响应特性，进行了多面模拟试验，建立了尾翼张开过程中引信早炸的概率模型，并在计算机上进行了引信早炸的概率计算，对该破甲弹的安全性分析有一定的参考价值．     

底排参数对底部排气弹弹道特性的影响

为研究不同底排条件下底部排气弹的弹道特性,探讨了底排药剂燃烧和减阻机理,建立了底排内弹道和外弹道模型,分析了底排装置结构参数和药剂燃速系数等对底部排气弹减阻增程效果的影响;结果表明：一定范围内药柱长度的增加能显著提高增程率,但药柱长度过长会由于燃气的引射作用降低增程率;减小药柱内径和增大喷口直径可以提高底部排气弹增程率;分瓣数的增加对提高增程率有较大作用,但应考虑对工程实现的影响;研究范围内存在最优药柱长度和燃速系数;总阻减阻率随着底排工作时间总是经历一个先增大后减小的过程。     

火炮发射膛内高温对弹底引信的影响

针对炮弹弹底引信在膛内需承受高温火药燃气强瞬态热冲击的问题,将非稳态导热计算方法和有限元瞬态导热分析引入引信结构分析,得到了引信体底部沿轴向温度分布曲线.ANSYS仿真结果与理论计算结果相吻合.结果表明,正常发射时,在膛内发射药火焰作用下,弹底引信表面温度约为95～145℃,热扰动在引信体内部传播深度不足2 mm,发射药火焰对弹底引信强度的影响可以忽略不计.但考虑到火炮发射时可能会出现弹丸留膛的异常现象,在设计弹底引信时,当引信体材料为50钢或35CrMnSiA时,可忽略火炮发射膛内高温对弹底引信的影响;当引信体材料为铝合金2A12、7075、7A04或铜合金HPb59-1时,应适当加大引信体最薄部位厚度.     

底排药剂成份对底排弹减阻增程影响的实验研究

介绍了底排药剂成份对底排弹减阻增程气动力性能影响的实验结果．实验采用预混合可燃气模拟真实底排药剂，改变其化学反应氧平衡系数和热值，研究了这些参数变化对底排弹减阻增程气动力性能的影响     

小型弹内存储测试系统研究

针对小口径弹的弹道参数测试，研制了一种基于新型单片机ADμC812所构成的小型存测试系统，该测试系统体积小，能够承受高冲击加速度和较恶劣的环境，低功耗，可以用电池供电，不需要外部引线，能放置在内径为25mm及以上的被测弹体内，可以在现场高速实时地记录被测物体的相关运动信息，并能够在系统掉电的情况下保持测试所得到的数据，以便于回收后准确地回放所记录的信息以供分析。     

弹架系统振动响应特性测试

为给空空导弹与发射装置的振动防护设计提供振动响应数据,本文选取GJB150规定的组合式外挂系统振动条件,对某型发射装置与空空导弹进行随机振动响应测试。采用前、后挂点两点平均值激励控制,得到发射装置6个测试点、导弹12个测试点的功率谱密度和均方根加速度响应值。试验结果表明:(1)发射装置与空空导弹每个位置上的振动响应随激励载荷的增大而增大。(2)发射装置靠近前后挂点的响应放大较小,前端后端放大较大,呈现双悬臂梁特征。(3)导弹除了2个测试点之外均小于激励载荷,呈现吸收能量的细长柔软弹性体特征,增大的测试点为弹体的振动模态响应结果。     

红外干扰弹干扰性能测试系统

为了在红外干扰弹交付过程中评价干扰效果,设计了红外干扰弹干扰性能测试系统。系统由目标、非制冷热象仪、配有专用视频采集卡的笔记本电脑、打印机等硬件组成。系统对热象仪输出的模拟视频信号进行采集和录制,经计算机程序转换为有序的图像系列,再进行分割处理、初步比较和精确计算,输出烟幕的面积、形成时间和持续时间,对烟幕的干扰效果进行评价。实践证明,该系统能较好地测试红外干扰弹干扰效果,解决了红外干扰装备在生产、验收过程中成品干扰性能测试问题。     

弹目偏差向量测试系统中坐标变换的误差分析

根据弹目偏差向量测试系统中建立的3个坐标系,分析了坐际变换的误差源,对主要误差源进行了分析计算,并分析研究了它们对系统测试精度的影响。