大口径火炮压力波分析

本文应用膛内反应两相流动的数学物理模型,采用在药室中设置有质量、动量、能量交换的中心点火管,发射装药,弹与膛壁间隙区等多排平行一维网格的摸拟方法,分析了药包装药结构下的大口径火炮膛内压力波的形成过程,讨论了影响压力波形成与发展的各种因素。     

某大口径火炮两相流内弹道模拟

为了掌握大口径低膛压火炮初速或然误差的影响因素,建立了某大口径火炮两相流内弹道模型并完成了数值模拟。通过模拟装药分布、弹丸挤进过程、点火过程对火炮初速的影响,了解各种装药因素对火炮初速或然误差的影响程度。所得结果为进一步优化装药结构,提高初速稳定性提供参考。     

某大口径火炮装填过程弹带磕碰问题研究

对于大口径火炮而言，在弹丸装填过程中弹带难免受到磕碰，严重的磕碰会使弹带的闭气性能下降，影响火炮的射击密集度。通过理论研究和实验测试相结合的方法分析了某大口径火炮装填过程弹带磕碰的形成机理，针对输弹速度越高、弹带磕碰越厉害的现象，提出了减少弹带磕碰的方法和措施，在强制输弹阶段采取了2级速度输弹方式。经过试验验证，较好地解决了弹带磕碰问题，保证了火炮射击密集度的稳定性。     

某大口径火炮弹丸卡滞的内弹道计算与分析

针对某次膛炸事故,从经典内弹道和一维两相流内弹道两个方面建立了弹丸卡滞的内弹道数学模型,并进行了计算与分析。经典内弹道计算结果认为,在弹丸发生卡滞时刻,大部分发射药已燃烧,膛压曲线处于下降阶段,弹丸卡滞后,膛压虽有一定程度的上升,但膛压上升幅值并不大。一维两相流内弹道计算结果认为:弹丸卡滞时,膛底压力明显处于下降阶段,而弹底压力则在峰值附近,当弹丸突然停止运动后首先引起弹底压力骤升,上升幅值超过50%,压力波从弹尾向膛底传播引起膛底压力上升,压力波到膛底后反射,又向弹底传播,形成膛内压力的剧烈震荡,且压力波整体上呈振荡收敛趋势。     

弹丸挤进过程的测试研究

本文提出了一种用弹丸挤进过程的测试系统。采用在弹头上安装传感器的直接引线弹底测压技术，在短身管火炮上成功地测出了弹底压力，并用接触法和测压法两种方式同时测出了挤进压力。     

大口径火炮中激光点火技术综述

简要叙述了炸药、烟火剂及火药的激光点火研究概况，激光点火条件下点传火特性研究才手段，大口径火炮中所应用的新型激光点火概念，激光点火的数学模型研究状况等，最后，对激光点火的研究工作提出了展望。     

大口径火炮弹丸膛内运动姿态测试系统设计

针对大口径火炮射击试验的特点,在分析研究文献「１」所述测试系统的基础上,提出了一种适用于大口径火炮弹丸膛内运动姿态的测试方法,并设计出相应的测试系统,经某大口径火炮系统试验测试证明,该系统工作可靠,测试结果合理,解决了大口径火炮膛内运动状态和炮口起始扰动量的测试问题。     

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。     

某大口径枪械内弹道挤进时期的数值仿真与分析

针对线膛枪管内膛与弹丸的复杂结构以及高度非线性的挤进过程,求解了弹丸挤进时期的弹底压力,采用多软件综合仿真的方法,建立了枪管和弹丸的高精度有限元模型,模拟了弹丸的挤进过程。分析了弹丸挤进过程所受应力、变形量的时空演化规律,展示了弹丸上膛线刻痕的形成过程,获得了弹丸嵌入阻力变化规律的仿真结果。通过计算并比较弹丸嵌入阻力不同拟合公式的可决系数,获得了弹丸嵌入阻力的最优拟合公式。所得结果为内弹道起始问题的研究、枪管内膛结构设计提供了理论参考。     

埋头弹火炮挤进过程研究

研究了埋头弹火炮弹带挤进时的流动应力和摩擦系数,针对其特殊结构数值计算了挤进阻力,分析了挤进过程对内弹道性能的影响.弹带流动应力的增加会使挤进阻力增大,磨擦系数的减小会降低阻力.该文模型计算的最大膛压和初速更接近实验数据,且进行内弹道计算的准确度更高.     

两种中口径弹药弹带动态挤进阻力特性的实验研究

针对弹丸挤进过程中弹带在坡膛产生高应变率塑性变形及断裂问题,采用短管炮发射装置完成了两种不同弹带动态挤进过程的阻力特性实验。采用动态压力测量和高速录像系统进行了挤进过程中膛内火药燃气的压力和弹丸位移数据的测量。对膛内压力和位移数据进行计算,得到了弹带挤进变形期间的阻力特性曲线。研究结果表明,弹带材料和结构对挤进阻力的影响较为明显,紫铜弹带相对于尼龙弹带有较高的挤进启动压力和最大阻力值,相应的挤进时间较短。     

大口径高速平衡炮不同发射药应用探讨

为了保证平衡炮在大药室、长传火距离和大装药量装填条件下的发射安全,讨论了大口径高速平衡炮发射一般发射药的选择原则,用经典内弹道理论对不同发射药作了计算与分析,在建立平衡发射两相流理论模型的基础上对管状药和粒状药的发射作了压力渡强度安全对比分析,结果表明,所设计的装药结构在保证发射初速大于960 m/s的要求下,膛压低于300 MPa,压力波动也在安全范围之内,总体上选用双基管状药优于三基粒状药.     

实时初速概念及内弹道学面临的问题

在澄清若干概念基础上，给出了各速度量之间的确切关系，分析了以往内弹道学的不足，指出了内弹道学研究的努力方向。以往的火炮内弹道学，重点考虑的是初始诸元和装填参量基本确定条件下的内弹道学，是标准状态下的内弹道学。面对现代战争，内弹道学的一个重要使命，是精确快速提供野战条件下的实时初速。实时初速的确定，前提条件是快速精确确定发射现场初始条件及装填诸元实时变化，进而对标准初谏讲行精确修正。快速确写野战条件下弹丸实时初速所涉及的全部工作，即实时内弹道研容的内容。     

大口径弹体高速入水载荷特性研究

针对未来海上平台发射大口径抛射体入水冲击载荷问题,为了研究速度接近200 m/s时,不同速度、入水角度以及攻角对大口径平头弹体入水径向载荷以及轴向载荷的影响,基于LS-DYNA软件,采用多介质ALE方法,对速度在150～190 m/s,入水角度在45°～60°之间,具有3°～7°攻角的弹体入水模型进行数值模拟。结果表明:在同一入水速度的情况下,轴向载荷峰值随入水角度的增加而增加,径向载荷峰值随着入水角度的改变有一定的波动;在入水初期,径向载荷到达峰值后慢慢趋于稳定并收敛于0;径向载荷的峰值出现在轴向载荷撞水瞬间产生的第1次小峰值时刻;正攻角会使弹体产生顺时针旋转的径向载荷,负攻角会使弹体产生逆时针旋转的径向载荷,载荷大小随着攻角数值大小的增大而增大。     

虚拟环境下大口径火炮故障预测技术--虚拟预测环境

综合考虑状态力学特性、工况监测参数、传统专家经验的融合和推理技术，是解决大口径火炮维修保障任务的紧迫问题。运用ADAMS／FEA模块将ADAMS软件计算的作用力按照载荷工输入到有限元分析程序中。通过ADAMS／FEA接口，将有限元分析数据返回到ADAMS软件中，实现了虚拟样机在虚拟环境下多柔体的仿真、分析和计算。该技术为大口径火炮故障预测提供了理论依据和数据支持。     

中口径火炮提前发射修正弹反导能力研究

为了提高中口径火炮远距离反导能力,针对一维阻尼环机构弹道修正弹的弹道特性和飞行原理,提出提前发射修正弹用于反导的设想,将弹目交汇时间误差融入到中口径火炮对空误差及命中毁伤模型中,采用仿真统计法,获取并修正每发射弹的飞行时间误差,仿真计算得出修正弹与无控弹远距离对巡航导弹的毁伤概率.结果表明:弹道末端通过增阻减速修正弹目交汇时间误差能够大幅提升中口径火炮的远距离反导能力,研究结果为中口径火炮的反导作战使用提供了参考.     

发射药燃速压力指数对火炮内弹道的影响

为研究新型高能发射药的内弹道性能,采用经典内弹道数学模型理论模拟了发射药的燃速压力指数对火炮内弹道性能的影响.结果表明,发射药燃速压力指数的大小及其随压力的变化规律对内弹道性能有很大的影响,对于燃速压力指数随压力升高而减小的新型高能发射药,可获得较高的内弹道示压效率,降低膛压和弹丸初速对发射药装填条件的敏感性.采用传统的平均燃速压力指数来预测该类发射药的内弹道性能,将出现明显的偏差.     

基于Johnson-Cook本构模型的弹带挤进过程数值模拟

采用非线性有限元数值模拟的方法对某大口径火炮弹带挤进过程的力学机理进行了研究。基于Johnson-Cook动态本构模型并结合实验测试数据,在有限元软件ABAQUS中建立了挤进过程的非线性动力学模型,利用显式数值积分算法对弹带挤进过程的非线性动力学进行了数值模拟。通过数值计算,分析了弹带刻槽形成过程,得到了弹丸挤进运动规律、动态挤进阻力及挤进压力值,获得了摩擦性质对弹带挤进过程的影响规律。结果表明:摩擦系数越大,挤进时间越长,挤进阻力越大,对应的挤进压力也就越高。研究结果可为大口径火炮、弹丸和装药设计研究提供一定的参考。