水下弹丸速度拟合方法的误差分析

在水下弹丸的速度测量中,常采用线圈靶作为区截装置来测量弹丸的速度,但由这种方法只能得到位移时间曲线,要相得到位移速度曲线还必须拟合实验数据,文中介绍了三种速度拟合方法,并对三种拟合方法的误差精度进行了详细的理论分析和实验比较。     

水下枪械弹丸飞行速度的测试

弹丸飞行速度是一个重要的弹道参数。下水枪械发射时环境介质水给弹丸飞行速度 试带来困难。     

水中弹丸运动状态分析及试验研究

研究水中发射时弹丸出枪口后的运动规律问题，由于介质的不同，弹丸在水中运动与空气中运动有较大的差别，文中分析了弹丸在水中运动的受力状况，并在此基础上建立了弹丸水中运动数学模型，最后通过试验数据验证了该模型的可行性。     

水下枪械内弹道分析及其理论建模

简述了水下枪械发射技术的特点，阐明了水下枪械内弹道与常规枪械内弹道之差异，建立了水下内弹道模型，以“弹丸和管内水柱”为受力体建立了适合于水下枪械内弹道计算的理论模型，并进行了数值模拟计算及实验验证，还通过大量计算讨论了水下内弹道设计应注意的几个问题．     

国外水下枪械发展分析

<正>对于水下枪械,我们并不陌生,无论是水下枪械的内弹道性能,还是水下枪弹的运动特性,抑或有代表性的国外水下枪械……本刊在此则回望其发展历程,并分析其中的关键技术——发展历程及现状水域作战包括水面、水下,以及水上、水下跨环境作战。水的密度是空气密度的800倍,这使得枪械在空气中发射的枪弹无法在水中正常运动,因此水下枪械及弹药需另辟蹊径。到目前,水下枪械及弹药的发展经历了三个阶段:第一阶段是水下专用枪、弹的发展。这种水下枪不能发射普通弹,且其采用滑膛枪管,以大质量(弹头质量是同口径步枪弹的3~4倍)长杆箭形弹解决弹头在水下稳定飞行这一难题。此类枪不具备陆地作战能力。第二阶段是同一种枪械如步枪发射两种弹药,即普通弹和长杆水下弹。这种武器采用线膛枪管,通过调整弹匣适配装置确保武器能够配用两种弹匣,发射两     

基于线阵CCD的水下弹丸速度测量方法研究

介绍了一种用于水下枪械外弹道及中间弹道研究高速CCD速度测量系统,对系统的工作原理、CCD布站方式及高速数据采集接口电路设计的实现方法等作了较为详细的探讨,通过大量实验比较证明,该方案是可行的。     

某大口径枪械弹丸挤进坡膛过程的仿真分析

针对目前理论和试验难以解决的三层结构的钢心弹丸在挤进枪管过程中的应力、转速和摆动问题,以某大口径枪械弹丸挤进过程为例,建立了弹丸和枪管的有限元模型,使用Johnson-Cook材料本构关系,运用动力显式方法对弹丸挤进过程进行了模拟,得到了弹丸的挤进阻力,展现了弹丸被甲表面刻痕的成形过程,研究了弹丸的应力情况和转速,并分析了弹丸在挤进过程中的摆动状况。分析结果可为优化坡膛结构,在满足武器要求的前提下改进弹丸形状以提高弹丸的稳定性提供理论参考依据。     

水下发射对机枪膛口温度场影响的数值分析

为了解不同发射环境下机枪的膛口温度场分布特性,对12.7 mm机枪在空气和水中射击所形成的膛口温度场进行了数值模拟和对比分析。数值计算借助Fluent软件,并利用User Defined Function(UDF)和动网格技术。计算结果表明,机枪水下密封式发射时,弹丸出枪口就开始减速,火药燃气在弹后减速、聚集而温度升高,使得燃气初始喷射温度达到2653 K,比空气中发射时(2236 K)高417 K。受弹丸运动和气液界面的共同影响,在弹丸出膛70μs时形成马赫盘,而空气中发射时弹丸出膛200μs才初步形成马赫盘。与空气中发射相比,水下发射时形成的激波核心区较小,但核心区温度更高;其中压缩波中最高温度接近3200 K,比空气中发射时相应区域约高1500 K。通过拟合水下密封式发射时膛口形成的马赫盘位置随时间变化曲线,发现其位置与时间在弹丸出膛200μs内满足指数变化规律。     

枪口压力对水下发射膛口流场特性的影响

为了研究机枪水下发射枪口燃气喷射压力对膛口流场分布特性的影响,基于流体计算软件FLUENT,采用结构化网格并结合动网格技术,建立了水下枪膛口流场二维轴对称仿真模型,针对14.5 mm水下枪,分别采用30 MPa、45 MPa和60 MPa燃气喷射压力对水下密封式发射膛口流场进行了数值模拟。计算结果表明:3种枪口喷射压力条件下,火药燃气喷出膛口后都迅速形成射流膨胀区,膛口轴向压力急剧衰减,燃气扩展过程中受到水和弹丸的较大阻力,在弹后空间聚集,使得压力有不同程度的升高; 燃气喷射压力在30～60 MPa范围内,膛口马赫盘初步形成的时间略有不同,约在145～152 μs之间,压力越小时,马赫盘形成越早且弹丸越早脱离火药燃气的包围; 3种压力条件下马赫盘距离膛口中心位置随时间的变化都呈指数分布规律。     

装药参数对水下机枪密封式膛口流场影响的数值分析

为了研究装药参数变化对水下机枪密封式发射膛口流场特性的影响,建立了水下机枪密封式发射的数学物理模型。运用流体力学计算软件Fluent,结合用户自定义函数和动网格技术,针对12.7 mm滑膛式机枪,分别采用15.5 g、13.0 g和11.0 g装药量对其水下密封式发射膛口流场进行了数值模拟。计算结果表明：不同装药量条件下,水下机枪密封式发射时,在弹头飞离膛口截面的过程中,水对弹前初始空气和弹头轴向运动的阻碍较大,导致弹头减速、火药燃气在弹后空间聚集、膛口燃气压力升高,而火药燃气形成射流后的喷射压力衰减遵循指数衰减规律;膛口射流形态受弹头速度和燃气喷射压力的耦合影响,均逐渐由梯形空腔转变为葫芦状空腔,且射流的轴向最大位移遵循指数衰减规律,马赫盘的初步形成时间也基本一致;随着弹头初速和燃气初始喷射压力的降低,火药燃气在射流头部聚集且径向扩展明显,并伴随形成二次射流,而弹底对马赫盘形状的影响时间缩短,激波核心区结构也更快地接近于正激波。因此可见,装药量对膛口流场分布的影响具有一定的规律性。     

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.     

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。     

弹丸测速装定技术

弹丸测速装定技术包括测定弹丸出口实际初速及向弹丸装定修正信息等.初速时测技术可通过炮口线圈测速、外推法、弹载传感器及地磁计转数法实现.信息装定技术则包含发射前电磁感应装定、发射中感应装定及发射后遥控装定.     

基于FPGA的弹载测速方法研究

为了提高系统的测量精度和可靠性,文中利用FPGA（现场可编程门阵列）的可编程和运算速度快的特点,实现了弹载测速。本方法将Verilog HDL设计的计时电路和除法电路集成在FPGA中。通过Xilinx ISE Simulator的仿真和Synplify的综合,证明了该方法具有较高精度和可行性。该方法还可方便地在线修改,为弹丸精确定距起爆提供重要参数。     

炮口初速测量技术

利用线圈靶测速原理,采用激光CCD位移传感器对炮身后座位移进行测量。通过对测量结果的分析,得出火炮后座位移引起的误差是影响线圈靶测速误差的主要原因。根据所测炮身后座的数据,采用炮口测速修正系统对炮口初速进行修正。通过对实验数据进行分析,证明了该修正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。     

火炮初速灰色预测建模与精度分析

火炮初速是受诸多因素制约的,可以利用灰预测对火炮初速进行预测.必须在测得4发以上的有效初速值后,才能利用灰色预测理论对数据进行建模分析,得到发射炮的火炮和装药批号初速偏差量,从而进行射击修正.应用GM(1,1)模型作数列灰预测,由于火炮初速是一个摆动量小的一维数组的预测,因此,火炮初速在建立了GM(1,1)模型后,必须以灰数列预测模型实施滚动检验对其精度进行必要的分析.     

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.     

基于双激光幕的弹丸初速测量系统研究

弹丸初速的标称值与实际值存在着差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的实际初速进行测定。基于双激光幕区截原理的弹丸初速测量系统,采用激光测距机和光栅尺进行距离的测量和标定,选用ARM和CPLD对测速过程进行全过程记录采集,通过平均测速法计算得到弹丸初速,对系统的测量误差进行了分析,系统样机经过实弹射击试验得到某口径弹丸的试验数据。对系统的误差分析及实弹射击证明,双激光幕测速系统在弹丸初速测量的精度和可靠性等方面有了显著的提高,可较好地进行初速的校准测量。     

基于相位法的炮口初速测量系统设计

针对某型小口径自动炮的炮口初速测量困难的问题,设计了一种基于相位法的炮口初速测量系统。介绍了测量系统的基本原理和测试流程,使用集成金属接近探测器 CS209A和模拟锁相环 NE564搭建硬件电路,由锁相环电路输出经 CS209A获取的弹丸通过炮口两确定距离上的感应线圈时产生的始末相位的相位差信号,并采用 LabVIEW编写的处理软件对采集的相位差信号进行分析计算,获得弹丸炮口初速。试验结果表明,该测量系统测试结果可靠,适合部队推广使用。