舰空导弹飞行试验目标毁伤部位计算方法

为解决海上靶场舰空导弹拦截目标飞行试验中战斗部毁伤效果分析困难的问题,提出计算战斗部破片毁伤目标部位的方法。该方法依据杆条或聚集破片战斗部动态飞散角的唯一性,利用外弹道光学同帧画幅测量数据、目标几何参数等计算动态飞散角进而确定毁伤部位。在建立相关数学模型的基础上给出计算方法的原理和步骤,并利用蒙特卡罗统计法仿真分析相关测量因素对毁伤部位计算精度的影响。仿真结果表明：在双站单侧布站合理、经纬仪测角精度和采样周期一定的情况下,同帧画幅获取数量以及事后画幅判读误差对计算精度影响较大。目标毁伤部位计算方法正确,计算精度可以满足舰空导弹飞行试验毁伤效果分析需要。     

舰空导弹飞行试验目标毁伤部位计算方法

为解决海上靶场舰空导弹拦截目标飞行试验中战斗部毁伤效果分析困难的问题,提出计算战斗部破片毁伤目标部位的方法。该方法依据杆条或聚集破片战斗部动态飞散角的唯一性,利用外弹道光学同帧画幅测量数据、目标几何参数等计算动态飞散角进而确定毁伤部位。在建立相关数学模型的基础上给出计算方法的原理和步骤,并利用蒙特卡洛统计法仿真分析相关测量因素对毁伤部位计算精度的影响。仿真结果表明：在双站单侧布站合理、经纬仪测角精度和采样周期一定的情况下,同帧画幅获取数量以及事后画幅判读误差对计算精度影响较大。结论是：目标毁伤部位计算方法正确,计算精度可以满足舰空导弹飞行试验毁伤效果分析需要。     

多项式拟合计算命中目标破片数目

防空导弹普遍采用具有空心锥飞散区的破片式战斗部来杀伤目标要害部位,在进行引战配合仿真和导弹杀伤概率计算时．需要求解破片命中目标的数量。文中采用多项式拟合的方法,对破片覆盖目标面积、破片密度及命中目标破片数进行分析,并通过实例进行了仿真计算。     

破片动态飞散速度的计算

导弹攻击TBM等目标时,在中低空遭遇、大脱靶量、高相对速度情况下,战斗部爆炸后破片动态飞散弹道出现弯曲甚至存在多值问题,以往不考虑这一情况的有关破片动态飞散速度的计算模型已不适用.为此,建立了考虑破片弹道弯曲及多值问题,且适用于任意遭遇情况的导弹战斗部破片动态飞散速度计算模型.模型采用了计算机数值搜索求解方法,解决了复杂弹目交会情况下无法获得飞散速度的解析表达式的问题.利用两个算例,对建立的模型进行了验证,仿真计算结果与实际一致,表明模型是合理、正确的.     

基于射击线技术的杀爆战斗部杀伤面积计算

针对杀伤面积进行计算时,通常借助统计学原理建立破片的空间分布规律,并向目标方向投影,从而得到破片密度和杀伤面积,提出了采用射击线技术描述全部破片的飞行轨迹参数和威力参数,完成杀伤面积的计算;基于杀爆战斗部破片飞散参数,建立了破片弹道射击线模型;对杀爆战斗部的杀伤面积进行了计算,得到了杀伤面积与导弹落速、落角、炸高之间的变化关系;计算结果表明：在一定的落角和炸高时,随着导弹落速的增加,破片杀伤面积增大;一定的落速和炸高时,随着落角的增加,破片杀伤面积也增大;在设定落速为500 m／s 时,计算落角分别为20°、40°、60°、80°、90°均存在一个使杀伤面积最大的炸高,由此可确定杀爆战斗部的最佳炸高。     

防空导弹战斗部破片飞散运动的仿真分析

在分析防空导弹战斗部破片飞散特性的基础上,建立了破片飞散运动模型及求解模型.通过对实例的三维仿真,得出了破片的空间飞散特性和散落区域.这种通过仿真分析防空导弹战斗部破片飞散特性的方法为定量计算防空导弹射击禁区和提高防空导弹引战配合效率提供了一种理论依据.     

破片式与杆条式导弹战斗部威力试验研究

对导弹战斗部静爆威力试验中的破片战斗部与杆条战斗部的破片性、飞行性、杀伤性和飞散性等项目进行分析研究。     

基于空中机动目标拦截的制导和引信及战斗部一体化设计研究

为实现对空间机动目标的可靠拦截,研究防空导弹制导盲区情况下常规破片战斗部的制导和引信及战斗部一体化设计方法。在已知目标最大机动能力作为先验信息条件下,通过目标最大机动能力估计制导盲区内目标潜在运动的状态集合;建立破片飞散的数学模型,根据目标状态集合和破片飞散特性求解防空导弹最佳交会状态和引信最佳起爆时间;采用Gauss伪普法,以末端弹目相对位置、弹目视线角和速度矢量夹角作为约束,求解导弹实时最优控制输入,使防空导弹到达最佳拦截位置。仿真分析结果表明,所提制导和引信及战斗部一体化设计方法能够实现引信最佳起爆控制和目标可靠拦截,对战斗部设计提供了依据。     

定向战斗部破片飞散方向控制技术研究

定向战斗部是有效提高目标飞散方向上破片飞散密度的有效方式之一,分析介绍了偏心起爆定向战斗部破片的径向飞散控制、轴线角度及轴线展开控制所需的起爆点数量、位置及起爆时序等问题。分析结果表明,与中心点起爆圆柱形战斗部相比。采用三维定向飞散控制技术可以使飞向目标的破片密度提高1～3倍,同时破片速度增大,大幅度提高战斗部的毁伤效能。     

基于极限学习机的杀爆战斗部末弹道参数优化研究

为研究末弹道参数与杀伤面积之间的复杂关系,以达到优化末弹道参数的目的,对破片飞散过程进行分析,为描述破片飞行轨迹建立了破片飞散模型,得到破片的落点,然后通过统计地面有效破片数,求解战斗部在不同末弹道情况下的杀伤面积,得到1 225种末弹道组合下的杀伤面积,最后基于这些数据,利用极限学习机(ELM)得到1 903 993种末弹道组合的计算结果。计算结果表明:当极限学习机的激励函数采用sigmoid函数,隐藏节点数在200个以上时,决定系数能够达到0.9以上,求解时间远远小于1 s,求解得到的最优末弹道参数对应的杀伤面积从优化前的438.1 m²上升至优化后的541.2 m²。     

复合结构弹头对多层靶的侵彻效能研究

为改善斜侵彻多层靶情况下弹丸的弹道稳定性,设计一种多层复合结构弹头.运用ansys/ls-dyna对复合结构弹头斜侵彻多层靶进行数值模拟,分析弹头结构不同材料组合对弹体剩余动能和弹道稳定性的影响.结果表明:在20°着角下,设计的多层结构弹头具有自砺性;2层和3层结构弹头在弹道稳定性和质量损耗上均明显优于制式弹;设计的多层结构弹头最优方案为2层合金钢结构弹头.该研究可为穿甲弹头结构设计以及小口径枪弹与多层靶的斜侵彻弹道分析提供参考.     

航空末敏弹子弹地面散布研究

为研究航空末敏子母弹子弹的地面散布问题,基于欧拉方法建立了航空末敏子母弹的母弹飞行阶段六自由度数学模型,基于拉格朗日多刚体建模方法建立了子弹减速阶段以及稳态扫描阶段的动力学模型,对衔接段做合理假设后,得到了航空末敏弹的全弹道模型; 分析了载机水平投弹速度和抛撒速度对子弹地面散布情况的影响。仿真结果表明:末敏子弹散布x、z轴方向落点间距与抛撒速度大小成正比; 末敏子弹散布x轴方向的落点间距与载机的水平投弹速度大小成正比,投弹速度对z轴方向的落点间距基本没有影响。     

一维弹道修正引信阻尼弹道系数的优化与仿真

首先分析了影响一维弹道修正引信阻尼弹道系数选取的主要因素，提出了弹道解算时间和最大射程修正量的确定是计算最佳阻尼弹道系数的前提。最大射程修正量与射程扩展量相关联，在充分考虑射击诸元散布、修正前距离散布和修正后距离散布的基础上，提出了确定射程扩展量和最大射程修正量的基本公式，基于最佳阻尼弹道5纱数确定方法，给出了阻尼弹道第数仿真程序流程图，并列出了对某型号炮弹道进行仿真的计算结果。     

基于模糊综合评判的弹道中段目标识别技术

对弹道中段目标和诱饵红外辐射特性差异进行了分析,提取了目标的温度特征、谱特征、辐射强度特征、运动特征和能量特征,建立了模糊综合评判综合模型,提出了基于模糊综合评判弹道中段目标识别方法。     

一维弹道修正引信阻尼弹道系数的优化与仿真

分析了影响一维弹道修正引信阻尼弹道系数选取的主要因素,提出了弹道解算时间和最大射程修正量的确定是选取最佳阻尼弹道系数的前提.基于最佳阻尼弹道系数确定方法,对其选取过程进行了仿真.     

基于质点弹道方程的破片外弹道特性分析

为了准确表征破片弹道,基于质点弹道方程和经典破片阻力公式建立了破片运动方程,对典型工况的钢破片和钨破片外弹道特性进行了计算分析。结果表明破片最大射程对应的射角约为21°; 随着破片初始射角的增大,破片落地动能先急剧减小,在约10°射角后又缓慢增加。采用抛物线和射线2种形式的计算方法分析了典型破片在不同初始射角条件下的落地动能和最大射程,该方法对破片最大杀伤半径、破片的毁伤效能评估、杀爆战斗部动静爆试验靶场布置位置的合理性和弹药储存安全距离的判断等方面具有一定参考价值。     

巡航导弹模拟靶平飞弹道设计

应用外弹道学、导弹飞行力学知识，提出了一种实现巡航导弹模拟靶无控平飞的设计方法，其主要思路是用予置平衡攻角α0产生升力抵消靶弹的重力，用发动机推力补偿速度损失，并用陀螺舵、上反翼、重心下移等措施防止靶弹旋转，形成平飞．算例表明这种设计可获得相对平直且距离满足要求的弹道．