臂式输弹机构特性研究

介绍了臂式输弹机构的结构及工作原理,通过对输弹机构的运动学分析,推导出输弹机输弹臂末端的速度方程,得到了输弹机构输弹臂末端的速度特性曲线.通过建立输弹机的虚拟样机并进行仿真,得到输弹臂末端与弹丸的速度及位移曲线,综合对输弹机构工作特性的分析,得出输弹机构工作时摆臂的最佳转角为90°的结论.     

柱面靶板的运动对动能弹侵彻能力的影响

为了研究柱面靶板的运动对动能弹侵彻能力的影响,使用Truegrid软件建立了弹丸与具有轴向、周向运动速度柱面靶板的有限元模型,并使用LS-DYNA有限元软件对侵彻过程进行数值模拟,计算得到了动能弹质量与速度随时间变化的曲线.结果表明:动能弹侵彻能力受靶板运动的影响较大.在弹丸初速相同的条件下,静靶板被顺利穿透,动能弹质量损失率仅为30.1%;运动靶板未被穿透,动能弹质量损失率高达87.2%,但对靶板的毁伤面积大幅提升;拟合了动能弹沿x,y,z轴方向分速度的变化曲线,并分析了靶板运动的相关影响.为动能侵彻体毁伤高速目标的进一步研究提供了参考.     

控制弹箭头部攻角的弹道修正弹外弹道研究

目的　研究存在头部攻角的弹道修正弹头攻角对外弹道的影响 .方法　通过分析弹丸头部攻角对弹丸外弹道性能的影响 ,建立了修正弹外弹道模型 ,根据模型编制外弹道仿真软件对弹道修正弹外弹道进行计算 .结果　根据外弹道仿真结果 ,给出了头部攻角与弹丸射程之间的关系 .结论　通过对弹丸头部攻角的控制 ,可以实现对弹丸飞行弹道的控制 ,所建立的外弹道模型及仿真结果对控制弹丸头部攻角的弹道修正弹控制执行机构的研究具有重要的指导意义 .     

任意射角弹丸卡膛姿态测试原理及其应用

为了解决火炮任意射角弹丸卡膛姿态高精度、高可靠性测试关键技术,基于PSD激光成像测试原理,提出了弹丸卡膛姿态测试方法.以反映弹轴姿态角的激光器固定在弹头、探测器固连到炮口以接收弹头激光信号、并同时测试身管弯曲变形以修正测试结果.研制了弹丸卡膛姿态测试系统,实现了火炮任意射角弹丸卡膛姿态测试,完成了某火炮弹丸卡膛姿态规律实验研究.结果表明,所选火炮弹丸卡膛姿态规律表现为高低以低头输弹、左右基本呈现对称输弹、弹丸前定心部接触膛线后摆动约1周后卡膛,卡膛姿态角度最大值均小于5′.提出的测试方法和研制的测试系统通过了实际火炮工程应用验证,满足工程应用要求.     

某大口径榴弹环状导带失效分析

国内某采用环状导带的大口径榴弹在研制过程中,靶场试验时出现过近弹问题。通过实物检测和数值模拟综合分析,明确其原因是：由于收带质量不好,在导带挤进火炮坡膛过程中,导带后边翘起,弹丸再向前运动,火炮膛线又将导带重新压合,因为填充不规整,有飞边产生;弹丸出炮口后,导带受压突然卸载,后端某个部位翘起,增大了飞行阻力,造成近弹。通过加强导带槽辊花及收带质量控制,较好地解决了这一问题。失效分析过程和解决途径对类似技术问题有一定的参考价值.     

控制弹箭头部攻角的弹道修正弹外弹道研究

目的 研究存在头部攻角的弹道修正弹头攻角对外弹道的影响。方法 通过分析弹丸头部攻角对弹丸外弹道性能的影响,建立了修正弹外弹道模型,根据模型编制外弹道仿真软件对弹道修正弹外弹道进行计算。结果 根据外弹道仿真结果,给出了头部攻角与弹丸射程之间的关系。结论 通过对弹丸头部攻角的控制,可以实现对弹丸飞行弹道的控制,所建立的外弹道模型及仿真结果对控制弹丸头部攻角的弹道修正弹控制执行机构的研究具有重要的指导意义。     

弹序管序识别装置研究

弹序管序识别装置是多管炮立靶精度测试系统的一个子系统,当多管炮齐射连发时,该装置将从炮口射出的一连串弹丸按时间先后排队,并判明每发弹的管序本文介绍了弹序管序识别装置的方案设计和主要电路工作原理     

二级轻气炮中组合式弹托分离器的应用

重点论述了二级轻气炮的重要组成部分-组合式弹托分离器的设计及弹托分离器在25mm口径二级轻气炮上的应用.实验结果表明,采用组合式弹托分离嚣进行弹托分离克服了气动式弹托分离器的不足,且可有效地发挥炮的性能.组合式弹托分离器结构简单,易保证系统的同轴性,弹丸能顺利进入组合式弹托分离器分离,分离效果十分理想.     

速度不可控条件下的多弹编队协同控制方法

在导弹速度不可控的前提下,提出了一种基于滑模变结构控制理论和自适应动态面控制理论的多弹编队飞行控制器设计方法。在惯性系下对编队模型进行描述,即根据领弹和从弹在惯性系下的相对位置,求得领弹和从弹间的相对位置与期望相对位置的跟踪误差模型;为了得到编队控制系统在弹道坐标系下的表达式,将导弹在弹道坐标系下的俯仰和偏航通道加速度转换到惯性坐标系下,结合领弹和从弹的相对位置与期望相对位置的跟踪误差模型,经过化简得到无需进行速度控制的编队控制系统的具体模型,并且采用滑模变结构控制理论和自适应动态面控制理论分别对领弹和从弹进行编队控制器设计,利用Lyapunov稳定性理论分析了所提控制器的稳定性;领弹和从弹均采用设计好的编队控制器进行参数仿真,结果验证了新方法的可行性和有效性。     

固定鸭舵双旋弹角运动特性与控制稳定性研究

为深入理解固定鸭舵双旋弹的弹道修正力学本质,对固定鸭舵控制下的角运动特性和控制稳定性进行了研究。依据弹箭外弹道学知识,建立固定鸭舵双旋弹的复攻角运动方程,推导出起控后舵面控制力项对应的特解以及由此产生的起始扰动项对应的通解表达式,从理论上阐述了固定鸭舵起控后双旋弹复攻角运动是由复动力平衡角、复控制平衡角的强迫角运动和舵控起始扰动产生的自由角运动综合构成的运动,基于此提出了固定鸭舵双旋弹的控制稳定性条件,并通过求解舵面控制力和复扰动攻角引起的复偏角运动,分析了固定鸭舵双旋弹弹道修正的力学本质。控制固定鸭舵在不同滚转角方位时的弹道数值计算结果表明,理论推导的角运动解析解与数值解在频率和幅值上基本吻合,验证了本文推导的复攻角运动方程及其解析解和建立的控制稳定性条件合理可行,为该类弹丸的研制提供了理论依据与设计参考。     

大跨越输电塔线体系气弹模型风洞试验

针对大跨越输电塔线耦合体系的风振响应问题，以规划中的世界第一高塔--某大跨越输电塔线工程为原型，采用离散刚度法设计制作了塔线体系的气弹模型，并在紊流风场中进行了多个风向角、多个风速下的单塔和塔线体系气弹模型风洞试验.试验结果表明，输电塔的响应可以分解为共振响应与背景响应.通过分析塔线耦合作用对输电塔2部分分量的影响，揭示了塔线体系的风振响应特性.塔线体系与单塔相比，由于阻尼的增加导致共振响应有所降低，而迎风面积的增大使得背景响应有较大幅度的提高.分析塔线体系总的风振响应必须同时考虑塔线耦合作用对2部分分量的影响.     

某自行火炮自动装填系统供弹机运动学分析

对某自行火炮自动装填系统供弹机进行运动学分析。方法通过对供弹机系统进行模型简化,利用机器人运动学与动力学理论,建立系统的动力学方程,结果对系统进行了运动轨迹规划,编制出具有通用性的运动学分析软件,给出了供弹机各刚 的轨迹曲线,对供弹机的运动学分析进行了新的探索,结论结果表明,自动装填系统供弹机部分运行平稳,控制性能较好,设计方案基本合理。     

停输对顺序输送管道混油影响的PHOENICS模拟

在紊流模型基础上, 建立了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件对停输前后混油段浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度变化图象和曲线.研究结果表明:在竖直管道顺序输送过程中密度差对层流边界层的影响会表现的比较明显且大于粘度差的影响.同时也验证了停输时,密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度.研究结果对于减少停输工况下的混油与停输再启动混油界面的跟踪与切割具有理论指导意义.     

超高速弹丸膛口流场结构分析

为了计算和分析超高速弹丸膛口流场的分布状况,建立了超高速弹丸从膛底飞离出炮口整个过程的膛口流场二维轴对称数值仿真模型.基于有限体积法,采用分块网格划分的整体运动处理方法,结合结构动网格技术及Realizable k-ε湍流模型,耦合内弹道及后效期过程,利用六自由度运动方程控制弹丸运动,以300 mm平衡炮为例,研究了1 730 m/s发射速度下的超高速膛口流场特性.计算结果表明:超高速运动的弹丸在距膛口3.3 m远处便形成了清晰的初始流场,弹前激波到达炮口处压力达到了3.8 MPa左右.喷射出的火药燃气速度达到2 500 m/s,但火药燃气仍未能追赶并包围弹丸,因此膛口流场对超高速弹丸运动的影响不同于对中低速弹丸运动的影响;膛口形成了由冠状冲击波、弹底激波、反射激波、马赫盘构成的多层次激波、间断面相互叠加的完整波系,该发射条件下的膛口流场异常强烈,波系结构更加明显.     

舰炮供弹系统设计研究

针对目前我国大中口径舰炮供弹系统急待改进的现状,在借鉴国内外供弹系统现有技术的基础上,提出了一套新型大中口径舰炮敏捷供弹系统.说明了这种大中口径舰炮供弹系统的设计方案;转运间布置圆柱凸轮分度机构驱动的间歇式转动的弹鼓,直动盘形凸轮机构实现弹从弹鼓到升降机弹位转换;伸缩液压缸为动力,齿轮齿条机构增速的升降机;摆动液压缸实现的分弹器配合直动液压缸把升降机输送来的弹推送到装弹摆臂;装弹摆臂摆动到与身管平行并输弹到压弹机.给出了装填第一发弹所需的相应时间,以及连续供弹的频率.设计方案从根本上解决了大中口径舰炮供弹系统自动化和更换弹种问题.     

弹簧输弹机构动态强度优化设计

本文对弹簧式输弹机构,根据其受载特点和工作要求,提出了动态强度优化设计的基本原则和方法.用斜率比较法解决了动应力特征线解法中遇到的不等网格划分问题.以宽容带的分层序列法和动静态结合的分组选优方法进行了机构的离散变量多目标优化设计.实际算例具体表明了这些动态强度优化设计原则和方法是正确可行的     

尾翼弹后效开翼技术研究

应用二维流场理论开辟高速滑膛尾翼弹后效开翼的新途径。在分析现有国内外弹丸尾翼稳定装置的结构特点及优缺点的基础上，提出了稳定装置的改进方向，并设计出了一种新型稳定装置结构，对新型稳定装置进行了结构分析、强度计算、气动力分析及膛内自锁可靠性的计算，并用二维流场理论分析了弹丸尾翼的张开过程。证明了尾翼弹后效开翼途径的可行性。     

基于PHOENICS的原油顺序输送管道混油数值模拟

建立了原油顺序输送混油模型,利用PHOENICS软件进行了数值模拟,并得出了混油浓度变化图象和曲线.表明在原油管道顺序输送过程中粘度差的影响,给出了不同管道倾角条件下浓度场的分布;同时也验证了停输时,密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度.研究结果对于减少停输工况下的混油与停输再启动混油界面的跟踪与切割具有理论指导意义.     

弹载测量系统中数据存储的设计

在基于DSP的弹载测量系统中,需要大容量存储器来保存弹丸的外弹道数据,而控制器DSP2811片内的flash(闪存)只有256K字节.采用了大容量串行flashM25P32进行flash 扩展,使DSP片外flash的容量达到4M字节,同时,使用通过DSP的IO瑞口的电平变换来产生flash各种命令所需要的时序来模拟SPI接口,简化了对flash的操作.实验表明:使用串行flash对DSP进行flash扩展,速度快、容量大,满足了弹栽测量系统实时数据存储的要求.     

常规弹超高速发射的结构设计

目的论证常规弹丸在超高速武器中的发射可行性.方法对比分析弹丸的膛内负载、电磁环境以及超高速飞行时的气动加热等影响因素.结果常规弹丸在超高速发射时,弹底压力、引信所处的电磁环境以及在飞行过程中弹体表面及尾翼烧蚀的影响尤为明显.结论对常规弹丸进行适当的改进设计后进行超高速发射是可行的.