舰艇鱼雷初期弹道仿真可信度的相似评估

在舰艇鱼雷发射初期弹道建模与仿真研究中,重点研究鱼雷发动机启动延迟时间、鱼雷出管速度、管制舵角、舰艇横摇角对初期弹道的影响,将该四项因素作为相似元,再根据实航试验数据的袋深与仿真计算结果的袋深求出相似元的值。根据多次试验结果,利用层次分析法求得该四项因素权重影响程度的判断矩阵,最后得出舰艇鱼雷初期弹道仿真模型的置信度。     

自航鱼雷发射装置管体结构参数对内弹道的影响

不同的自航发射装置管体结构参数对鱼雷内弹道的影响不同,综合分析了鱼雷在变截面自航式发射管中的受力情况,建立了自航鱼雷发射的内弹道模型,并对不同结构参数的自航发射管内鱼雷内弹道进行计算机仿真,仿真结果表明,后端管内径大小主要影响鱼雷的出管时间,而前端管管口内径的大小对鱼雷的出管速度和出管时间影响都比较大,前端管内径大小应是自航发射管设计的重点。     

潜射导弹水中弹道建模与仿真

导弹的水中运动决定了导弹出水运动的初始参数,直接影响导弹的出水速度和出水姿态。通过建立导弹水中运动模型,研究导弹在水中运动时所受到的外力以及在外力作用下导弹水中弹道参数的变化,分析导弹发射深度和出筒速度对导弹水中弹道参数的影响。仿真计算结果表明,导弹发射深度和出筒速度对导弹的水中弹道参数具有很大的影响。导弹在水中运动时,速度急剧下降,姿态角发散较快,稳定性和可靠性较差。     

基于第二类拉格朗日方程的水雷内末弹道仿真

内末弹道是内弹道向中间弹道的过渡阶段,其运动参数关系到发射平台发射水雷的安全性。水雷经内弹道的高压气做功获得一定的出管速度后,在内末弹道阶段其仅在惯性的作用下继续运动,且其运动状态受到潜艇鱼雷发射管的约束。通过对水雷在内末弹道的运动受力分析,利用第二类拉格朗日方程建立内末弹道动力学模型,并在确定方程右端的广义力时加入了流体动力,给出了内末弹道参量与水雷出管速度的关系曲线图,仿真结果表明,适当增加水雷的出管速度可提高发射平台发射水雷的安全性。     

无人水下航行器发射鱼雷初始弹道分析

为分析鱼雷从无人水下航行器发射后的航行安全性,建立了鱼雷发射后的初始弹道模型并进行了仿真,分析了鱼雷发射参数对初始弹道的影响,确定无人水下航行器发射某型鱼雷的合理参数,并进一步分析了初始弹道中鱼雷的航行姿态以确保结论的正确性.仿真结果表明在合理设置发射参数的前提下,鱼雷从无人航行器发射后初始弹道符合战场环境的要求,无人水下航行器发射鱼雷是完全可行的.     

弹性发射水舱对潜艇鱼雷发射内弹道的影响

为了研究弹性发射水舱对鱼雷发射内弹道的影响,建立了等效弹性发射水舱数学模型,结合发射系统数学模型进行了仿真计算并计算了弹性水舱的等效刚度,对弹性发射水舱对发射过程中鱼雷内弹道的影响进行了定量分析。计算结果表明:弹性水舱对发射过程产生的脉冲水压可起到缓冲的作用,可在一定范围内降低发射水舱及发射管内海水压力;同时也降低了鱼雷的出管速度,影响鱼雷离艇安全及鱼雷初始弹道;所建立的弹性发射水舱模型可为该型鱼雷发射装置的新型发射水舱的设计论证及低噪声发射技术的研究提供参考。     

舰船摇摆下鱼雷空中弹道研究

基于对舰船的摇摆运动和鱼雷尾鳍的强迫运动的分析,把舰艇摇摆看成绕舰体质心的摇摆运动和以舰艇质心为基点的轨道运动的合成运动,利用动量定理和动量矩定理建立了舰船摇摆情况下的鱼雷空中弹道3D数学模型,对鱼雷空中弹道进行了仿真,结果表明,舰艇摇摆对鱼雷入水时的横摇角影响明显;当发射装置处于正横向位置时,舰艇摇摆对鱼雷出管速度的方向影响大,舰艇甲板面倾斜角的变化,将影响鱼雷的入水角和射程。     

预置舵角下超空泡航行体倾斜入水弹道特性研究

为了研究预置舵角下超空泡航行体倾斜入水弹道特性,开展了入水角为20°时的试验研究。超空泡航行体由空气炮加速获得入水初速度,采用高速摄像机记录入水空泡流型,同时由内测系统记录航行体的运动参数和尾部压力变化。对预置舵角为0°和20°时的试验结果进行对比分析,给出了预置舵角下航行体倾斜入水弹道特性,并进一步研究了不同预置舵角对弹道的影响。试验结果表明：预置舵角为0°时航行体以超空泡状态沿直线运动;预置舵角为20°时出现显著的尾拍现象,轴向力和法向力增大,弹道特征体现为偏向水面弯曲,航行体最终以双空泡状态航行,弹道偏转趋势提升;增大预置舵角有助于增强航行体的弹道偏转能力。     

无鳍舵无动力水下运载器发射潜空导弹仿真研究

针对鳍舵式无动力运载器系统结构复杂、水动力环境复杂及水下弹道控制复杂等问题,提出一种无鳍舵水下运载器发射模型。该运载器具有长圆柱体外形、无鳍舵控制、鱼雷管水平发射的特点,运载器由浮力推动上升,浮力和重力构成的恢复力矩可调整运载器出水姿态,具有系统结构简单、水动力环境简单、水下弹道控制简单等优点。利用Matlab的Simulink仿真平台对其进行验证,仿真结果表明,运载器水下运行轨迹符合理论预期,出水速度和姿态满足潜空导弹水面发射要求。     

基于相遇区域的反鱼雷鱼雷拦截弹道

反鱼雷鱼雷(ATT)拦截弹道是影响其作战使用和拦截概率的重要因素之一。ATT拦截弹道的研究多假设来袭鱼雷的攻击弹道形式和运动参数已知,而实战中有些参数是无法得到的。针对这一情况,本文提出了基于相遇区域的ATT拦截弹道形式,以及一种来袭鱼雷攻击弹道形式未知,利用2个边界条件解算ATT发射角的方法。分析和仿真结果表明,基于相遇区域的ATT拦截弹道及发射角解算方法能更好地适应来袭鱼雷特性未知的情况。