高射速火炮连发初速测量技术研究

由于连发时群目标分辨及高速启动技术难题,高射速火炮弹丸初速测量一直是一个难点。文中采用基于距离分辨的时间—距离—频率分辨的方法来区分多目标,满足了高射速火炮连发时的群目标分辨要求;采用红外触发结合微波触发方式,用微波信号发生器照射炮口,当炮弹出膛后,接收到的多普勒回波产生突变,对突变进行检测,获得弹丸的出膛时刻,克服炮口连续火焰的影响。最后,给出了初速测量样机示意图,对以后高射速连发弹丸初速测量的总体设计提供参考。     

高射速火炮连发初速测试技术

针对火炮连发初速测试的现状和需求,提出一种高射速连发初速测试方法及系统。利用数据采集仪代替计时仪,直接对天幕靶输出的弹形模拟信号进行采集,再经过广义相关算法,测试出每发弹丸经过两靶的飞行时间,根据两靶的距离以及飞行时间,从而计算出每发射丸的飞行速度,实现了在高射速、长连射发数、多目标等环境下的火炮连发初速测试。经在高射速小口径火炮上进行多次验证表明,该方法能满足高射速连发初速的测试需求,实现初速、立靶密集度与测试项目相结合,减少试验用弹量,提高工作效率。     

超高射速武器低后坐力技术研究

超高射速武器是一种超越传统的全新概念武器,射速高,后坐力大,要考虑设计合适的减后坐力装置,使武器后坐运动达到合理程度,实现武器的低后坐力柔性发射。研究武器在采用有预压的双向弹簧缓冲器和高效膛口制退器共同作用下的情况,建立了武器后坐运动的动力学模型,分别对非耦合、弱耦合和强耦合3种发射模式进行数值仿真计算,得出了发射装置的受力和运动规律。结果表明,射速越高,武器后坐的位移、速度和产生的运动阻力越大。该技术研究可为超高射速武器结构设计和优化提供理论支持和借鉴。     

高射速火炮连发弹丸回波的降噪方法研究

由于高射速火炮弹丸连发时会在炮口产生持续的火光,使得红外传感器容易造成误判和漏判,其他现有的弹丸出膛时刻获取方法也均已失效。针对此问题,文中通过对回波信号进行短时傅里叶分析,根据信号的短时谱图,提出了最小统计噪声估计降噪算法,可以有效降低炮口连续的火焰噪声,并通过对实测信号处理验证了算法的正确性和可行性,为高射速连发弹丸出膛时刻参数的提取和初速的测量工程实现奠定基础。     

超高射速武器电子点火系统研究与设计

以高性能单片机为控制核心,采取开关量控制的方法,利用单片机产生的定时脉冲,经光电隔离和功率放大,实现了超高射速武器顺序电子点火系统。为提高电子点火系统的安全可靠性,研究了弹丸发射启动条件,在点火控制模块的设计中参考联锁的思路,特别设计了底火状态检测部分,既可控制点火,又可计算底火的作用时间间隔和弹丸的实际发射速率。实验结果表明:设计的电子点火系统工作稳定可靠,达到了预期目标。     

超高射速转管炮新型低功耗凸轮曲线设计

为了降低外能源超高射速转管炮驱动功率,建立了机心组动力学方程,分析了机心组加速度对驱动功率的影响,得出降低机心组加速度可有效降低转管炮所需驱动功率.经分析提出了大角度过渡、没有后直线段和斜直线段的新型凸轮曲线.计算结果表明,在10管9 000 min-1的射频下,该凸轮曲线能降低机心组驱动功率多达110 kW;且射速越高,对降低功耗作用越显著.     

某型辅助点火弹弹丸初速测试方法研究

为了定量测定某型辅助点火弹弹丸初速,通过几种弹丸初速测试方法的比较,研究了利用高速摄影仪及分析系统对辅助点火弹弹丸初速进行定量测试的方法.该方法根据高速摄影仪摄得相邻二或多幅弹丸的像距确定物距,根据高速摄影的拍摄速度确定时间,计算出弹丸平均速度,再通过损失量修正从而得出弹丸初速.测试结果表明:该方法操作简便、使用可靠,对微小弹丸的初速测定科学、准确,可推广应用.     

射速对顶置武器站连发精度的影响

为获得射速对某型顶置武器站连续射击精度的影响规律,分析射速对武器站连续射击炮口扰动的影响规律。运用虚拟样机技术,借助三维建模软件SolidWorks以及动力学分析软件RecurDyn,建立了路、车、炮一体化动力学模型,并对车载顶置武器站在不同射速的条件下分别进行了停止间和行进间连续射击的动力学仿真。仿真结果表明:通过分析武器站炮口振动特性的曲线,得到了不同射速下炮口振动特性规律,可为国内顶置武器站的研制设计和改进升级提供理论借鉴和技术参考。     

超高射速武器强耦合时的内弹道数值仿真

针对将经典内弹道理论应用于超高射速武器时在理论和试验方面存在的一些不足,引出了研究超高射速武器强耦合的必要性。首先提出了超高射速武器强耦合时的物理模型,然后建立了内弹道数学模型,并运用Matlab7.1语言编程对内弹道过程进行了数值仿真,最后分析了射速变化（40000发/分和60000发/分）对内弹道性能的影响规律。     

超高射速自动机缓冲装置参数优化设计方法

针对超高射速自动机射击时由于后坐叠加而导致后坐力剧烈增加的问题,为减小后坐力,以某超高射速自动机为研究对象,对所确定的缓冲装置方案,应用优化设计的方法,建立了缓冲装置的优化设计模型,通过求解得到了优化的缓冲装置结构参数,并对优化参数下的缓冲性能进行了仿真分析.分析结果表明,采用所确定的缓冲装置方案和优化的结构参数,射击时的后坐力得到了大幅度降低,说明所确定的缓冲装置方案和采用的优化设计方法是有效的,可以用于指导超高射速自动机缓冲装置的设计.     

超高射频武器系统弹丸强度的有限元分析

通过对超高射频武器的系统结构和弹丸结构的分析,研究了超高射频发射中弹丸的受力情况,建立了弹丸强度的有限元分析模型,通过仿真得出了发射过程中弹丸轴向形变及等效应力的分布情况,结果表明支撑腿与弹体的结合部受到的等效应力最大,是最易受到破坏的部位,并对弹丸结构设计和材料选择提出了建议.     

炮口初速测量校准与修正方法

弹丸炮口初速与实际炮口初速存在差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的炮口初速进行测量校准并修正。对影响多功能炮口装置测速精度的因素进行了研究,得出自动机后坐速度对初速测量引入误差较大,据此提出一种炮口初速测量校准与修正系统方案来对多功能炮口测速装置进行测量校准与修正。最后,对实验数据进行分析,证明了该方法的正确性和可行性。     

炮口初速预测方法综述

为提高火炮的射击精度,对炮口初速预测方法进行研讨。根据火炮膛压的复杂特性,结合理论推导,提 出影响火炮初速的主要因素及条件,通过相关资料,将现有的炮口初速预测分为经验公式法、解析函数法、物理对 照法和数值分析法,分别对其进行描述与分析,总结出火炮在不同使用条件及发射弹序下的初速变化规律,并对各 类方法的适用范围以及技术发展趋势进行阐述。研究结果表明,利用规律来提高预测精度将成为重要发展发向之一。     

装药批号初速偏差量的密闭爆发器确定法

用密闭爆发器确定装药批号初速偏差量Δv_(oy)的原理是利用予测发射药和同种成份的标准发射药在密闭爆发器中燃烧,测得其陡度Q、最大压力P_m、活性A,或其相对值RQ、RF、RA,用方差分析方法确定予测发射药与标准发射药间的初速偏差量,然后由射表初速确定予测发射药的装药批号初速偏差量Δv_(oy)。这种方法的优点是确定装药批号初速偏差量的火炮射击被实验室的密闭爆发器所代替。同时实验室控制的精度要比实弹射击中发与发间的散布的精度高得多。     

超高射频武器系统的内弹道ー维两相流数值仿真

在分析超高射频武器系统工作过程的基础上，利用一维两相流理论，建立了系统的物理模型和数学模型，在此基础上研究了膛内流场各参量的变化过程，通过数值仿真得到若干有益于进一步实验的结论。     

炮口测速装置测速误差合格判别方法探讨

在科研和生产过程中,炮口测速装置要在弹道炮和战斗炮上进行初速标定和测速误差检测,两个平台上初速标定系数的一致性问题、测速误差合格判断问题、合理的检测样本大小问题,应用概率论和数理统计理论及方法、语言去解释和处理。从炮口测速装置的工作原理出发,分析了影响测速误差的主要因素,确定了初速标定系数一致性判别准则和测速误差合格判别准则,在给定置信水平条件下,确定合理的检测样本大小,分析方法和思路对火炮其他试验(如初速检测、立靶密集度试验、弹药运输前后弹道一致性试验等)数据处理、指标合格判定具有借鉴作用。     

炮口速度误差修正系数的理论推导与应用

为对炮口速度进行实时预测,提出了炮口速度误差修正系数理论推导方法.基于拉格朗日假定的内弹道模型,从炮口速度的解析解出发,通过理论推导,给出了影响炮口速度参量敏感系数的理论表达式和综合表达式.以某130 mm和100 mm火炮为例,计算了装药量、药温、弹丸质量和药室容积对炮口速度误差的修正系数,所得理论计算值与靶场试验值吻合较好.所提出的关于炮口速度的修正方法,包括模型选择、敏感参量的确定及其推导的公式,时炮口速度的实时预测具有理论意义和实用价值.     

波存测速应用初探:波存测速研究报告之二

该文通过波存和测时仪配几种常用区截装置进行测速对比的成功实例,说明了新方法可行,新系统可靠,波存测速数据可信度高、精度好、使用范围广,不失为一种好方法,值得研究和推广. 文中指出采样速率高的高精度、大容量波存是理想的炮口速度测量仪器.