火炮子母弹抛撒段子弹运动规律初探

基于火炮子母弹抛撒过程的特点，提出了抛撒段的概念，建立了母弹中各层串子弹的坐标变换关系，进行了受力分析，推导了抛撒段子弹运动微分方程，求解了子弹自由飞行的起始条件，为子弹刚体外弹道的分析计算和子弹引信受力环境的识别利用奠定了基础。     

压缩空气弹射系统内弹道特性

为分析压缩空气弹射系统内弹道特性,以压缩空气弹射装置为研究对象建立弹射过程内弹道数学模型。通过数值计算,分析发射阀全开时间、发射阀最大流通面积和低压室初始容积对内弹道特性的影响规律。结果表明：发射阀全开时间越短,弹射总时间越短,弹体出筒初始速度越高,弹体过载也越大;在一定范围内,随着发射阀最大流通面积增大,弹射总时间变短,弹体初速度增高,弹体过载变化越平缓,但发射阀最大流通面积对弹体最大过载影响较弱;低压室初始容积对弹射行程和弹体出筒初始速度影响较弱,对弹射初期弹体过载影响较大。     

简易控制火箭子母弹战场损伤分析技术

为满足火箭子母弹未来战场技术保障的需求,提高战场技术保障能力,对简易控制火箭子母弹战场损伤分析技术进行研究。综合利用基本功能项目分析、损伤模式及影响分析、损伤树分析及损伤定位分析方法进行火箭子母弹战场损伤分析,获取了火箭子母弹战场损伤的信息。结果表明,该技术能较为准确地预测火箭子母弹战场损伤情况,为火箭子母弹战场损伤评估奠定基础。     

GPS精度及母弹开舱问题的研究

分析了母弹开舱点精度对子弹散布及毁伤概率的影响，通过伪距差分ＧＰＳ的定位精度的分析，论证了ＧＰＳ技术应用于母弹开舱点定位的可行性     

暴雨环境下的弹丸气动特性数值模拟

为了研究暴雨条件对弹丸气动性能的影响,本文采用计算流体力学方法对极端暴雨条件下的弹丸气动特性开展数值模拟,通过求解三维定常可压缩的Navier-Stokes方程和k-ε湍流模型来计算流场,利用双向动量耦合的Eulerian-Lagrangian方法对流场中离散的雨滴粒子进行轨迹追踪,并考虑由于气流湍流引起雨滴粒子的随机扩散效应以及雨滴粒子与弹丸表面的相互作用,分析了攻角和液态含水量对M910弹丸和某120 mm迫弹气动参数的影响。研究结果表明,暴雨环境对两种弹丸的升力系数均有较大的影响,当马赫数为0.7时,M910弹丸升力系数最大下降了14.5%,120 mm迫弹升力系数最大下降了21.9%,并且影响程度随着攻角的增大而逐渐降低; 两种弹丸的阻力系数受暴雨影响较小; 由于尾翼的原因,暴雨对迫弹(尾翼弹)的影响程度高于M910弹丸(旋转弹); 弹丸表面形成的不均匀水膜层以及雨滴粒子碰撞导致弹丸边界的动量损失是影响弹丸气动性能的主要原因。     

预制破片杀伤威力影响因素分析

文中分析了影响预制破片杀伤威力的诸因素．破片初速、单个破片的大小和形状、弹丸的炸高、落角、落速等．解算使得杀伤面积达到最大值的条件，为弹丸的优化设计提供理论上的依据。     

UHMWPE板对平头和卵形弹撞击试验研究

为研究超高分子聚乙烯板的抗冲击性能,以不同厚度超高分子量聚乙烯平板为靶体,用一级轻气炮分别发射平头和卵形弹开展打靶试验。通过分析靶板厚度、弹体头部形状对靶板弹道极限及能量吸收的影响,分析靶板损伤形貌及机理特征。结果表明:随靶板厚度增加,弹道极限非线性递增;弹体头部形状对弹道极限影响明显;卵形弹撞击靶板时破坏由"盘形凹陷"转为"延性扩孔"。随弹体初始动能增大,头部形状对靶板能量吸收率的影响越来越显著。平头弹侵彻靶板过程为先延性扩孔侵彻,压缩弹体前方靶材料,弹体周围剪切变形,最终形成冲塞和弹出。     

某炮弹立靶密度集度的影响因素分析

从发射动力学的角度,分析了影响某炮弹立靶密集度的因素.火炮种类、火炮状态、身管温度、地面种类、轮胎气压等试验条件变化会改变发射系统振动特性,射击过程中身管温度升高会导致身管指向变化,拔弹力和弹药保温、搬运、装填等试验操作会影响到弹丸在膛内的运动.这些都是影响弹丸起始扰动的因素.试验结果表明,试验条件、弹药准备以及人员操作等规范后,该炮弹立靶密集度得到了大幅提高.     

简易被帽结构弹丸的穿甲性能研究

针对穿甲弹侵彻时的性能问题,给出一种简易被帽设计方法。描述低速穿甲跳弹的基本因素,阐述简易 被帽结构的设计原理,介绍对倾斜穿甲性能的影响,通过合理设置预分离截面大小,从而增大倾斜穿甲角度。采用 数值分析和飞行试验进行验证,结果表明：该方法可避免倾斜穿甲时弹丸跳弹和保护弹体主体侵彻结构在碰击目标 时不破碎,提升了弹丸约10%的穿甲能力。     

风载荷对舰载导弹出筒影响的仿真

针对舰载导弹垂直冷发射装置位于甲板之下容易忽略所受风载荷作用的问题,对风载荷对舰载导弹出筒 影响进行仿真研究。分析高海情条件下导弹出筒后所受风载荷作用特点,建立风载荷模型,根据导弹的出筒状态将 风载荷等效为变力矩和恒力的作用,用3 维建模软件Solidworks 构建发射模型,并导入到ADAMS 软件中进行模型 参数和约束条件的设定,聚焦导弹出筒的水平、弹射高度偏差以及姿态角3 个影响指标,对无风和有风情况下导弹 发射出筒进行仿真。仿真结果表明：风载荷对导弹出筒轨迹水平方向产生的位移影响较明显,对导弹姿态角和弹射 高度的影响较小。该研究对实际工作具有较好的指导作用。     

重装空投中影响货物最大翻转角的因素分析

针对在重装空投过程中,由于货物最大翻转角超出合理范围后引起牵引连接绳单边受到动载冲击,容易使单边的牵引连接绳过载而出现断裂,造成空投失败的问题。分析得出:影响货物最大翻转角的主要因素有飞机速度、摆放位置、货物重心位置等,为了明确这些因素对货物最大翻转角的影响程度,构建了货物翻转运动轨迹模型,并通过实例在不同因素影响的条件下对货物最大翻转角进行计算分析,拟合出货物离机时姿态角和最大翻转角随其因素的变化曲线,实现了不同因素对货物最大翻转角影响程度的可视化。该计算模型为保证飞机空投安全提供了帮助。     

基于化学反应的高超声速弹丸头部气动热预测

为了准确预测高超声速弹丸表面的气动热问题,在考虑热化学反应的情况下,基于SST k-ω、表面反应和二维非稳态热传导方程,建立了高速流场与弹丸结构紧密耦合的传热模型,并以某外形高超声速弹丸为研究对象,采用数值模拟方法,在不同飞行高度、不同飞行马赫数等条件下对比计算了有、无考虑化学反应时弹丸表面的气动热分布情况。计算结果表明,考虑化学反应对弹丸表面的热流密度有较大影响,弹体表面温度及其驻点处温度均有明显提高; 在飞行马赫数为5.5,飞行时间为1.5 s的情况下,随着飞行高度的增加,弹丸驻点处及弹身表面的温度会降低,但各高度上弹丸驻点处的温度在考虑化学反应较未考虑化学反应时高约200 K; 随着来流马赫数的增加,化学反应产生的热量越多,弹体表面及驻点处的温度增加越大。研究结果对高超声速弹丸的气动热预测与热防护具有一定的参考。     

鸭舵机构对旋转弹丸气动特性作用研究

针对普通高速旋转弹丸低命中率问题,建立了有舵弹丸与无舵弹丸数值仿真模型.仿真研究了有舵弹丸相对无舵弹丸关于阻力、升力、滚转力矩及其系数以及射程和横偏的影响,结果表明:在保证弹丸飞行稳定的基础上,有舵弹丸在减旋情况下相对于无舵弹丸射程、射高、横偏减小;适当控制鸭舵姿态可以修回安装鸭舵机构带来的射程损失,同时对发生偏离弹丸进行有效修偏.     

地炮发射子母弹子弹重叠问题研究

在用地炮发射子母弹对目标射击效率评估中,提出了重叠系数的概念。它能有效地减少传统评估方法的误差。并以某１２２ｍｍ榴弹炮营发射子母弹为背景,建立ＯＥ模型并进行计算。结果表明,在评定毁伤效率时,应用重叠系数可较大程度地减少因子弹重叠造成的误差。     

身管烧蚀磨损条件下弹体发射强度数值模拟

为研究身管烧蚀磨损对弹体发射强度的影响规律,建立了烧蚀磨损身管与弹丸的弹炮耦合有限元模型和内弹道数学模型。采用内弹道方程与弹炮耦合有限元模型双向求解算法对内弹道方程进行求解,试验与算例的对比结果验证了模型的正确性。以弹丸挤进时刻、最大膛压时刻、弹体与身管碰撞时刻的临界状态应力为表征量,分析了弹体发射强度随身管烧蚀磨损量的变化规律。结果表明,严重磨损工况相对于正常身管工况,前2个临界状态应力值分别降低了19.4%、12.5%,第3个临界状态应力增大了149.2%。由此可知,随着烧蚀磨损量增大,弹丸挤进时刻、最大膛压时刻的临界状态应力对发射强度影响度在降低,而弹丸与身管碰撞临界状态应力成为影响弹体结构发射强度的主要因素。     

小口径多功能弹破甲威力影响因素

为解决在有限的装药空间内提高破甲威力的问题,对小口径多功能弹破甲威力的影响因素进行数值分析。 以小口径多功能战斗部为对象,构建数值仿真模型,应用有限元软件,分析了药型罩锥角和装药高度变化对破甲威 力的影响,通过数值模拟及仿真结果对比,得出影响破甲威力的因素。仿真结果表明,药型罩锥角和装药高度对小 口径多功能战斗部破甲威力有较大的影响。     

基于动力学仿真的外弹道模块开发

基于动力学仿真的外弹道模块,以弹丸为研究对象,考虑初始条件、气象条件、阻力系数等因素,通过对弹丸运动过程的受力分析,借助ADAMs仿真软件来求解弹丸质心运动方程组.身管动态响应和振动分析后所得的数据可作为弹丸运动的初始条件,并用此模块来计算武器系统射击精度.     

弹丸卡膛规律影响因素分析

为了研究弹丸卡膛参数对弹丸膛内运动初始条件的影响,对中大口径火炮弹丸卡膛过程进行分析。利用显式动力学有限元数值模拟方法对新型155 mm火炮弹带惯性卡膛过程进行了分析研究,综合考虑不同的卡膛速度、摩擦系数、身管仰角、初始卡膛姿态角、弹炮间隙对卡膛深度、卡膛力以及卡膛姿态的影响,得到了各个因素对卡膛结果的影响规律,其中卡膛速度、摩擦系数对卡膛深度和卡膛力有较大影响,而身管仰角和初始卡膛姿态角对卡膛姿态起到了较大的作用,弹炮间隙则对3个卡膛结果都有明显的影响,这些结论为弹药装填机的设计和揭示弹丸膛内运动规律提供参数依据。     

炮射子母弹子弹分布范围分析论证

提出了炮射子母弹子弹分布范围问题,给出子母弹对矩形目标和圆形目标的首发命中概率计算公式,以最大首发命中概率作为确定炮射子母弹子弹分布范围的分析方法。在一定的条件下计算了子母弹对6种尺寸的矩形目标和两种半径圆形目标的首发命中概率,根据最大命中概率确定其相应的子弹分布范围。子母弹子弹分布范围的讨论为子母弹作战使用研究提供了新思路。     

潜射导弹出筒速度影响因素相关性分析

针对潜射导弹出筒速度影响因素的问题,建立精确的潜射导弹出筒速度解析模型。利用简单相关法、偏 相关分析法,根据实测数据,对发射深度、潜艇对流航速、海流对地速度、海流流向和海情(有效波高)等因素进行 相关性分析,找到与出筒速度显著相关的因素。该研究结果对潜射导弹的可靠发射具有指导作用。