关于小口径尾翼弹修正方法的研究

进行了小口径尾翼修正弹气动外形设计,并对其进行气动仿真,得出了阻力、升力、翻转力矩、导转力矩等空气动力数据.在分析小口径尾翼修正弹气动特性的基础上,对其大量气动数据进行方程拟合.通过气动和动力学仿真,模拟修正弹修正过程,对小口径尾翼修正弹飞行稳定性和修正能力进行分析.仿真结果表明,在满足全弹气动布局、飞行稳定、电机有效控制的条件下,经气动外形设计的小口径尾翼修正弹具有良好的飞行稳定性和修正能力.     

某型燃烧弹作用可靠率低的故障原因分析

采用故障树分析方法对某型燃烧弹故障问题进行了分析,建立了产品作用可靠率低的故障树,结合产品结构和试验故障现象进行故障树分析,指出引信体锥面角度过大和装药强度不足是故障产生的主要原因,通过采用减小引信体锥面角度、增加压药密度等措施,并经试验验证,对故障进行了有效归零;同时,提出了故障树分析方法在轻武器弹药故障分析领域应用的基本步骤和方法,对于故障树分析方法应用领域的拓展有一定借鉴作用.     

尾翼式弹道修正弹Hopf分岔特性分析

为分析尾翼式二维弹道修正弹锥形运动失稳原因,提高其修正精度,建立了该弹丸有控飞行阶段四维非线性角运动方程。利用Matcont软件确定系统分岔点后,运用中心流形定理对系统进行降维,并对降维后系统的Hopf分岔点类型进行判别,最后数值仿真验证了理论分析方法的正确性。在此分析方法基础上针对修正机构参数对角运动稳定性影响进行分析。结果表明,为保证弹箭飞行稳定性并使其具有良好气动布局,应将修正机构靠近质心位置安装。     

射流控制条件下超声速尾翼弹的气动特性

研究表明,主动式射流涡流发生器可有效控制超声速流动边界层的分离,且能根据实际情况进行自适应调节。该文基于制式122尾翼弹,通过在弹肩前端加装射流涡发生器控制边界层的流动分离,研究其对尾翼弹气动性能的影响。采用DES方法数值模拟了超声速条件下尾翼弹有无射流控制的流场变化情况,分析了加装射流前后尾翼弹表面流体边界层结构及其气动性能的变化规律。数值结果表明,射流控制可有效抑制弹体表面的流体分离,提高尾翼弹的升力与俯仰力矩、减少弹身震动,有利于提高其飞行稳定性及打击精度,可为超声速尾翼弹的改进提供指导。     

高频发射武器内弹道的数值模拟

为研究超高射频武器的内弹道发射过程,建立了弹丸膛内运动数学模型和内弹道基本方程,采用Matlab软件对40mm口径金属风暴武器弹药内弹道进行数值模拟,分析了弹丸超高射频时不同发射频率的膛内运动规律,获得了不同发射频率时弹丸的膛内运动速度和膛压变化规律.研究结果表明:非耦合发射时,各发弹丸的行程不一致导致弹丸最大膛压和出炮口速度不同;耦合发射时,主要是各发弹丸的弹前阻力不同而导致弹丸最大膛压和出炮口速度变化较大.     

基于PVDF压电薄膜的大口径火炮弹底发射装药挤压应力测试方法

发射环境下弹底发射装药承受的挤压应力和挤压破碎过程是发射装药发射安全性的依据。基于发射装药膛内燃烧与力学环境试验装置和PVDF压电薄膜,本文建立了大口径火炮弹底发射装药挤压应力PVDF传感器测试方法,并首次用该方法试验获得了自然温度和低温条件下的某大口径火炮弹底发射装药挤压应力时间历程,试验结果表明,本文方法满足大口径火炮大面积弹底压力测试要求,为发射装药发射安全性研究提供了新的测试手段。     

某自行火炮输弹机液压-控制系统故障仿真研究

分析了输弹机液压传动系统电机转动异常和电磁阀失灵、液压系统泄漏等典型故障产生的原因,利用Matlab/Simulink、Recur Dyn、AMESim软件建立了输弹机机电液一体化联合仿真平台,对典型故障进行了联合仿真分析,得出了故障影响规律,并提出了相关改进措施。     

某火炮膛内压力的测试研究分析

火炮射击时膛内火药气体压力即膛压,是火炮武器系统的重要内弹道参数,是评定火炮、火药装药、弹丸和引信等的弹道性能好坏的霞要技术指标之一.本文分别对铜柱和放入式电子测压器所测膛压数据进行分析比对.运用Mathcad软件对实测膛压值进行处理,得出的结论为此型火炮射击的精度和射击的安全性提供了重要参数.     

狙击步枪弹/枪相互作用数值研究

为深入研究弹头膛内发射过程,基于非线性有限元理论建立了弹/枪相互作用数值计算模型。模型将内弹道计算与弹头发射过程有限元计算相耦合,真实地反映了膛压生成与弹头膛内运动之间的耦合关系;模型考虑了弹头挤进过程,将挤进过程与后续内弹道过程相结合,保持了内弹道过程的完整性;模型考虑了枪管在重力作用下的预弯曲现象,是一个较为完善的求解弹头发射过程理论模型;通过对比试验结果与仿真结果证明了模型的正确性。借助该模型对弹头膛内发射过程进行了数值计算,获得了弹头受力、应力/应变分布、有无重力作用下的枪口振动情况与弹头膛内摆动情况,揭示了弹/枪相互作用机理。     

弹底火药气体的间隙密封结构性能分析

针对弹射式侵彻数据回收装置在弹底开孔后,其弹射通道的间隙需要密封的要求。设计了8种间隙密封结构,计算了最大膛压时及整个内弹道时期的火药气体状态参数,并应用FLUENT软件对这些密封结构间隙通道中火药气体的压强变化情况进行了仿真分析,从而对比其密封性能,确定最佳密封结构,根据仿真结果选取3种典型结构进行了试验验证;结果表明,在这些弹底火药密封结构中,密封檐、迷宫和凹槽形状等结构因素对火药气体的密封作用不同,其中檐式直角矩形凹槽型密封结构的密封效果最好,增加密封圈后密封效果更佳。研究结果可以为高温高压火药气体密封相关研究提供参考。     

装药落锤冲击实验载荷特性研究

在装药发射安全性试验中,只有落锤的冲击载荷与膛压曲线较为相近时,落锤冲击试验结果才有意义。落锤冲击载荷特性与多种因素有关,通过对各种因素的调整,使落锤冲击载荷与膛压曲线吻合是落锤法进行装药发射安全性试验的前提,也具有一定难度。采用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元软件对落锤冲击载荷作用下炸药装药内部压力的变化过程进行数值模拟,通过改变落锤的高度、落锤的质量以及炸药装药的高度,来研究炸药装药内部的动态响应特征(压力变化的过程)。模拟实验的结果表明:落锤的高度、落锤的质量以及炸药装药的高度对炸药装药内部压力都有影响;落锤的质量和炸药装药高度对压力脉冲作用时间宽度有影响,而落锤的高度对压力脉冲作用时间没影响。     

某型弹用尾翼片裂纹分析

目的分析弹用尾翼片淬火、回火后表面裂纹产生的原因。方法通过对存在裂纹的尾翼片进行金相检测、化学成分分析、硬度检测、断口检测、力学性能检测,对尾翼片产生的原因进行了分析和讨论。结果确定了尾翼片裂纹的性质和产生原因。结论尾翼片裂纹为淬火裂纹;尾翼片裂纹产生的主要原因是由于原材料钢板剪尾翼片条料过程中,在条料的表面产生了冷变形开裂缺陷,出现了较深的线状缺口,导致淬火热处理时产生了严重的应力集中,诱发了裂纹的萌生,同时,原材料钢板中存在的魏氏组织和硫化物夹杂等材质缺陷,也对促进了淬火裂纹的萌生。     

液压弹射输弹过程分析与参数优化

为了提高弹丸的卡膛一致性,分析了弹射输弹过程中弹丸在不同位置的受力状况,结合流体动力学分析方法建立了弹射输弹强制段内的运动方程,得出了输弹过程中输弹力的变化规律和弹丸的运动规律。基于MSC.ADAMS平台建立弹射输弹过程的动力学仿真模型,对不同射角下的输弹过程进行分析计算,结合台架试验验证了模型的正确性。提出通过优化弹丸初始位姿参数的方法可以使弹丸在输弹过程中的运动更为平顺,减小弹丸速度的衰减。以某弹射输弹机为例,采用多岛遗传算法(Multi-Island-GA)对输弹机的初始位姿参数进行优化,优化结果验证了该方法的可行性。     

五凹弧切边罩尾翼成形三维模拟研究

采用LS-DYNA3D软件对五凹弧切边罩爆炸成型弹丸(EFP)的尾翼成型过程进行了数值模拟,利用正交优化方法分析了该药型罩的战斗部结构参数对EFP的成型影响,并着重研究罩顶缘厚差对这种异形罩EFP成型性能的影响及规律;优化得到了口径为65 mm的变壁厚球缺形五凹弧切边罩EFP装药结构方案,该装药形成的EFP速度约为2 649 m/s、长径比约为4.5;形成的尾翼外形良好.     

某型防暴弹爆炸装药安全性研究

对防暴弹微量装药近距离爆炸的安全性研究提供了研究方法,利用最小自由能法计算出某型防暴弹装药爆炸产物的平衡组分,利用盖斯定律计算出防暴弹装药的定容爆热,利用冲击波超压经验公式计算出爆炸装药药量分别为5 g、10 g、15 g、20 g时,冲击波超压随距爆心距离R的变化曲线。根据人体所能承受的冲击波超压及弹体结构设计要求,确定该防暴弹爆炸装药药量为16 g,计算距爆心0.1 m处的冲击波超压为9.76,不会对人体产生超压伤害。     

射孔弹聚能射流侵彻钢靶的数值仿真与实验分析

应用ANSYS/LS-DYNA3D显式非线性有限元软件,采用ALE多物质算法对某型石油射孔弹装药结构下聚能射流形成、侵彻钢靶过程进行了数值模拟及分析,并与实验数据作了对比。结果表明,数值仿真与实验结果均值间的穿深误差为8.31%,孔径误差为15.16%,这完全满足设计需要,为今后数值计算在射孔弹装药结构优化设计方面的应用提供了参考依据。     

新型压装含铝炸药应用于大口径榴弹发射安全性模拟研究

利用大落锤模拟加载装置,模拟大口径榴弹发射时炸药装药所受的主要应力特性,对新型压装含铝炸药无宏观装药疵病条件进行了膛内应力响应数值计算及模拟实验研究。结果表明,在模拟大口径火炮膛压轴向加载曲线的刺激下,新型高能压装含铝炸药未发生燃烧爆炸反应;在模拟强化加载刺激下,新型压装含铝炸药在2倍最大膛压的模拟加载下是安全的,显示新型高能压装含铝炸药具有较好的安全性能,具备在大中口径弹药中推广应用的基础。     

二维修正弹的控制力矩电机可行性分析

阐述了二维修正弹的力矩电机控制的两种方案,分析了PWM控制方案的优点.提出了十字型固定翼鸭舵的修正机构设计方案,并详细说明了鸭舵控制原理和控制过程.对弹道修正弹飞行各时段所受的力矩进行分析.对舵机修正力矩的计算与分析说明,该控制力矩电机方案是可行的.     

基于最小值原理的一维修正弹弹道优化

在研究弹道优化的过程中,采用Pontryagin最小值原理与一维修正弹数学模型相结合的方法,对一维修正弹进行弹道优化.在标准气象条件下,弹丸所受切向过载的大小直接决定着弹丸速度的变化,继而影响着弹丸的修正能力,故选取合适的切向过载可以有力打击目标.通过Matlab仿真软件,得到了弹丸切向过载、射程、射高、飞行速度以及弹道倾角的变化规律,同时验证了弹丸的修正效果.仿真结果表明,最小值原理与一维修正弹数学模型相结合的方法是解决弹道优化的一种有效途径.     

基于可变弹翼迫击炮弹的制导方法研究

针对常规迫击炮弹飞行距离短、精度差的缺点,对迫击炮弹进行气动设计,在弹身增设"一"字形可变弹翼,通过控制弹翼前缘后掠角来改变弹翼面积,进而调控射程,实现制导.采用最小二乘法拟合控制关系,以PID算法设计控制系统,并将四元数快速处理技术应用于Matlab下的仿真.结果表明,变弹翼制导迫击炮弹在打击6 000m距离的目标时,圆概率误差为4m,射击精度有很大提高.