基于全膛烧蚀磨损特征的火炮内弹道仿真研究

为提高烧蚀火炮内弹道仿真精度,在文献\[1\]火炮烧蚀内弹道理论基础上,保持火药几何燃烧定律、火药燃速定律和体现起始部膛线烧蚀的弹丸起动压力方程不变,通过对变炮膛截面积、变药室容积、弹后烧蚀容积增量等全膛烧蚀磨损特征的分析和计算,建立体现全膛烧蚀的弹丸运动方程和内弹道基本方程,从而建立烧蚀磨损内弹道模型。借鉴经典内弹道诸元解算方法,导出烧蚀磨损内弹道模型解算方法。以某火炮试验数据为例进行仿真烧蚀磨损内弹道计算,仿真结果表明：初速仿真值与试验值误差为0.9%,能够满足火炮工程实践3%的仿真误差要求;仿真精度优于文献\[1\]的火炮烧蚀内弹道方法,证明了所建立的烧蚀磨损内弹道模型和诸元解算方法是正确的,可用于烧蚀磨损火炮身管寿命预测。     

反坦克导弹全弹道仿真及其模型验证

简述了反坦克导弹半实物仿真系统的组成，针对反坦克导弹动态系统的特点，提出了几种检验全弹道仿真模型的实用方法，并结合仿真实例给出了详细的分析结果。     

膨胀波火炮内弹道初步研究

膨胀波火炮是在保持弹丸炮口速度不变的情况下,提前开启闩体使发射药气体后喷,从而大幅度减小火炮的后坐动量的一种新发射原理.该火炮是解决火炮系统威力和机动性矛盾的一次革命性变革.应用两相流内弹道理论,针对某口径火炮发射过程建立了理论模型,并进行了数值模拟,给出了开启闩体后波的传播的运动规律,指出了该火炮减小后坐动量应采取的措施.     

基于Unity3D 的火炮外弹道虚拟视景仿真系统

应用Unity3D虚拟现实开发引擎,建立一套火炮外弹道虚拟视景仿真系统.该系统根据火炮射击过程特点确定系统总体要求和开发流程,采用UG+3ds Max联合建模方法建立弹丸和火炮模型;分析火炮质点外弹道方程组,结合Unity3D的API C#脚本编辑系统、粒子系统、声音系统以及NGUI第三方插件实现对火炮发射过程的视景仿真设计,并通过算例与弹道表数值进行比较.结果表明:该系统能在视觉上更好地表现火炮发射和弹丸的飞行状态,为武器弹药研发者提供参考.     

火炮内弹道的计算机辅助设计

本文对ＳＵＮ工作站上实现火炮内弹道的计算机辅助设计技术进行了有益的探讨，并详细介绍了该内弹道程序的数学模型，功能，性能特点及其在工作站上的实现方法，希望能对火炮ＣＡＤ技术的发展起到抛砖引玉的作用。     

全弹道有源干扰信号场强的仿真

介绍了无线电引信在全弹道飞行中,人为有源干扰信号在弹道各点场强的仿真,干扰机天线采用对数周期天线,运用远区场强计算理论,结合弹道轨迹。并进行坐标变换,仿真出以干扰机为原点的全弹道场强,并通过实验验证了仿真的正确性。     

火炮内弹道模拟实验方法研究

针对缩尺模拟炮动力学相似对内弹道性能的要求，以经典内弹道理论为基础，推导了火炮内弹道相似的准则，在对相似准则放宽的基础上，讨论了在采用同种火药的情况下，弹丸质量，装药量以及结构尺寸与原炮的相似关系。结合工程实践，进行了数值计算，得到了和相似比预测基本吻合的结果。     

坦克火炮的外弹道特性仿真

通过阐明影响外弹道性能的主要因素,提出了外弹道仿真的基本思想和过程,给出了外弹道仿真的流程图和计算模型,得出了仿真的结果并加以分析.     

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.     

某火炮系统弹道一致性影响因素分析

从气象条件和某型火炮系统以及弹药系统的3个方面出发,分析了影响弹道一致性的主要因素,并针对主要因素提出了相应的改进措施,提出了弹道一致性的解决途径,为提高该火炮系统的弹道一致性提供参考。     

动态仿真技术在火炮总体设计中的应用讨论

把动态仿真技术应用于火炮的总体设计.通过利用大型工程图形软件,实现了在计算机上进行火炮的三维实体建模,并可方便地获得火炮总体的结构参数和物理参量,在此基础上进行火炮发射过程的动态仿真和密集度预测,为火炮的总体布置、结构设计和密集度分析提供了定量定性依据.     

自行火炮发射过程的可视化仿真

基于多体动力学理论建立了某自行火炮的动力学模型，以第1类Lagrange方程推导了动力学方程。采用动力学分析软件ADAMs并结合I—DEAs软件进行了动力学模型的可视化仿真，避免了传统火炮设计理论引起的系统建模的误差。两种工况下的仿真结果表明：该动力学模型能够反映火炮发射过程的动力学规律，利用ADAMS进行火炮发射动力学分析是可行的。     

超高射频火炮发射过程仿真分析

针对串联预装填超高射频火炮的特点,建立了膛内火药燃气排空过程的计算模型,详细分析了后随弹丸弹前残余火药燃气的压力变化过程,并对弹前压力、弹后空间变化情况下弹丸运动规律进行计算.研究了3发弹丸以不同发射间隔序贯发射时的内弹道过程,对其规律和约束条件进行讨论,分析了发射频率对膛压和膛口速度的影响,弹前压力是影响超高射频火炮内弹道性能的关键因素,在发射间隔一定的情况下通过对超高射频火炮的调整和设计可以取得较好的内弹道性能.     

基于有限元分析Workbench软件的多孔发射药挤压过程仿真分析

为了获得特定多孔发射药模具的合理结构参数,应用Workbench软件的流体与固体耦合模块模拟了发射药药料在模腔内的挤压过程及针架的变形。采用单因素法分析了收缩角、成型段长度对挤出成型压力和模具针架系统变形的影响。结果表明：随着成型段长度的加大,压力逐渐增大、挤压药密实性增加、针架系统变形增大;随着收缩角的加大,压力增大、挤压药密实性增加、针架系统变形逐渐减小,在多孔模腔收缩角55°之后,压力增大、变形减小的幅度平缓;收缩段和成型段截面压力差从入口至出口逐渐减小,最后达到均匀分布。     

导航系统航迹仿真及应用

提出了一种模拟航迹的仿真算法,为捷联惯导算法的研究提供丰富的仿真数据。应用此算法设计模拟了一条航行轨迹,根据仿真得到的机体角速度对锥运动情况下旋转矢量优化算法的优劣进行测试,证明了航迹仿真对捷联惯导算法研究的重要性；根据仿真得到的位置信息,结合某型飞机的实际航行控制方法．由导航系统构成航行轨迹并在电子地图中进行定位和航迹仿真显示．证明了方法的可行性和有效性。     

燃烧轻气炮发射过程数值模拟与优化

针对常规火炮理论初速极限较低的问题,基于氢氧燃烧特性建立燃烧轻气炮的内弹道内模型。根据燃烧轻气炮原理得到影响燃烧轻气炮內弹道性能的参数,采用粒子群优化算法对发射装置结构和内弹道参数进行优化,使用Fluent耦合Chemkin的方法进一步验证了内弹道数值仿真优化结果。结果表明：优化后装置的初速略微下降,燃烧室的初始压力和最大膛压大幅度下降,研究结果在燃烧轻气炮初期研究阶段具有较高的参考价值。     

三维仿真在枪械设计中的应用

随着现代枪械设计的发展,三维实体造型、装配仿真、机构运动分析、有限元分析及优化构成了三维仿真的主题.在三维实体造型的基础上,可方便快捷地进行装配仿真、机构运动分析与仿真和有限元分析,为优化产品结构、缩短设计周期创造了条件.     

基于LS-DYNA的火炮空投着陆过程仿真

基于LS-DYNA瞬态动力学分析软件,建立了某空降型大口径自行炮着陆过程有限元仿真模型,重点研究火炮着陆碰撞过程.采取了均匀网格划分、避免单点加载、调整模型的体积粘性等措施,有效控制了分析中可能出现的沙漏变形,并根据显式动态分析使用缩减积分单元时,沙漏能量不超过内能的10%检验准则对仿真结果进行了验证.同时模型采用对称罚函数接触算法和动力学方程的显式中心差分求解方法,初步获得了大口径自行炮系统着陆过程的动力学响应,为该武器系统后续的设计以及空投试验提供了依据.     

二级轻气炮内弹道过程数学建模及数值仿真

根据二级轻气炮的发射特点,采用经典内弹道模型描述药室里火药燃烧状况和活塞运动,同时采用一维非定常可压缩流动模型描述轻气室里的气体流动状态和弹丸运动,并通过活塞的运动状态将两者耦合,从而建立起二级轻气炮发射过程的内弹道数学模型;以某30 mm／120 mm轻气炮为基本计算模型,运用四阶Runge-Kutta法求解药室方程,运用二阶MacCormack格式求解轻气室方程,通过两部分的交替计算,实现二级轻气炮内弹道过程的数值仿真,为二级轻气炮的参数设计和发射性能的提高提供了理论依据。     

逆向递推估计全程弹道参数

针对试验中出现的初始段跟踪数据缺失情形,研究利用修正制导工具误差后的遥测数据转至发射系下弥补外测跟踪数据的逆向递推方法,给出了实际实现方案.从微分方程理论出发,推导了初始跟踪数据误差影响积分终值误差的结论.仿真计算给出了符合工程实际的全程弹道,并验证了误差理论分析的正确性,位置误差基本为初始位置偏差加上初始速度偏差的积分,速度误差为初始速度偏差加上一个小量.