基于三轴磁传感器的弹丸加速度测试研究

针对目前弹丸在膛内发射过程中需要承受恶劣环境下的高温、高压、高过载,同时在发射过程中存在对加速度信息获取及实测信号失效等问题.提出了采用动态存储测试技术和三轴磁传感器对弹丸在膛内及出炮口加速度信号的采集.经数据处理选择了合适的滤波截止频率,在误差允许的范围内,滤波后数据曲线更光滑,符合弹体的刚体加速度.通过对加速度信号截止频率进行分析,得出该结果对弹丸加速度等信号处理研究有着重要的意义.     

弹丸—引信系统在膛内力学环境中硬线传输测试技术的研究

本文主要介绍高膛压火炮膛内力学环境的特点及对膛内硬线传输技术的要求。同时概述了高膛压硬线传输测试中有关技术问题。其中包括膛外馈电低阻抗输出方案的选择,试验弹的结构设计以及有关高g传感器在膛内测试中的应用与动态标定等。并对膛内测试的冲击加速度环境曲线采取了科学的处理与分析,弥补了过早断线时产生的不足。所作传函分析及功率谱密度函数处理与分析,为膛内环境研究及事故诊断提供了分析基础,特别是通过大量测试结果,发现了火炮发射时,弹丸—引信系统在膛内早期冲击环境一些异常现象,作为弹丸挤进时受力情况分析及膛内安全可靠性的研究有重大价值。本文最后对膛内硬线传输测试技术的应用与发展也作了介绍。     

用脉冲X射线检测膛内射击现象

本文介绍利用脉冲X射线对膛内射击现象进行测试的方法,给出用脉冲X射线拍摄的膛内燃烧的火药及其流动情况的部分照片。对底火与中心传火管两种不同点火方式对药床运动的影响进行了比较,发现了在火炮发射过程中火药基本停留在药室内燃烧等重要现象,并分析了照片上所获得的火药燃烧时的膛内问题。     

弹底压力的测试及其对弹信系统影响的分析

本文首先论述了膛内信号高膛压硬线测量的关键技术。讨论了从实验弹设计到靶场击射实验中的一系列问题。以30弹为例,测试了膛内发射时的弹底压力和引信加速度。本文还研究了用模态分析法研究弹信系统在发射冲击时的动态特性,以30弹信系统为例,计算了引信所受的冲击加速度,结果表明,两种方法应用在30弹信系统上是成功的。     

火炮发射过程中的弹丸过载测试方法

针对目前火炮发射过程中弹丸膛内过载测试方法的测试精度低、测试过程复杂且成本高昂等问题,提出了采用微波干涉仪的火炮发射过程弹丸膛内过载测试方法。该方法采用微波干涉仪对弹丸膛内运动的微波多普勒信号进行分析处理获得弹丸膛内过载。试验结果表明,该弹丸膛内过载测试方法精度较高,且成本低、测试过程简单,实现了无损测试,能有效获得弹丸发射过程中的过载性能数据,可以为引信及制导弹药的电子元器件抗过载设计提供更为准确和可靠的基础数据支撑,也为火炸药等的抗过载研究提供了加载测试技术手段。     

微型膛内加速度测试仪

文中介绍了一种利用存储测试技术测试膛内加速度信号的微型膛内加速度测试仪的硬件结构和工作原理,给出了用该测试仪测取的××弹的膛内加速度曲线.     

“金属风暴”武器的耦合膛压测试弹设计

为了获得“金属风暴”武器发射过程中的耦合内弹道参数,以达到武器系统优化改进目的,设计测试“金属风暴”武器相邻弹丸之间耦合膛压的测试弹。针对30 mm小口径武器弹上空间有限、耦合膛压导致弹丸同时受弹底压力、弹前压力,力学特性复杂的问题,设计了测试弹的机械结构,将薄膜压电传感器、加速度传感器、信号采集调理、信息处理和存储、通信传输、电池等电路系统集成一体,制成了耦合膛压测试弹; 为了提高耦合膛压的测量准确性,利用加速度测试结果对薄膜传感器压力测量结果中的惯性力进行了修正。利用“金属风暴”武器开展了射击试验,检验了耦合膛压测试弹的性能。试验结果表明:耦合膛压测试弹的机械强度满足发射及回收要求,测试弹机械结构可以保护薄膜传感器不被火药气体烧蚀,经过加速度传感器修正处理可以得到弹丸发射期间的弹底压力与弹前压力,耦合膛压测试弹能够获得“金属风暴”武器的耦合内弹道参数。     

超高射频武器串联发射膛口流场数值模拟

为了研究超高射频武器高频连发时膛口流场形成机理和对弹丸飞行的影响,基于 ALE方程和嵌入网格技术,结合动网格方法进行数值仿真分析。数值结果清晰地揭示了高频连发时火药气体相互叠加形成的复杂流场的结构。在相同装药量下,高频连发时后续弹丸膛内加速度远小于首发弹丸;后续弹丸出膛口后,弹前火药燃气膨胀形成低压区,而弹后压力高于首发弹丸弹后压力,使其加速度大于首发弹丸。仿真结果为研究超高射频武器高频连发时弹丸受力分析提供一些理论依据。     

弹丸膛内姿态与纵向运动测试与分析

弹丸发射过程中在膛内发生剧烈的摆动并产生巨大的横向过载，有时甚至能达到纵向过载的2倍多，对引信机构运动产生不容忽视的影响，然而由于身管的遮蔽，使得测试弹丸膛内运动变得极为困难。提出了弹丸膛内姿态与纵向运动联合测试方法，成功地进行了试验，并对频谱分布和时频特性进行分析，为引信设计和故障分析提供了测试手段和分析工具。     

膛内弹丸运动时电磁特性研究

通过在弹丸内不同方向装载线圈,测量弹丸在膛内高速运动过程中的电磁信息,从而分析内弹道中弹丸的电磁特性与运动特性。测试系统利用了与外界无连线的存储测试方法,得到了弹丸在膛内高速运动过程中的电磁信号。该测试信号可反映弹丸的加速,出炮口运动等信息。经过特征提取用于引信的设计中,可作为引信发射环境识别的有效手段。