后效期火药气体流空过程数值模拟

后效期火药气体流空规律与火药气体作用系数历来是各国兵器研究的重要内容.现有的火药气体作用系数的计算方法多是在准定常假设下得到的理论或经验关系式,适应面较窄,误差普遍偏高.本文采用AUSM+格式和双时间步法,对65式37 mm高炮(无膛口装置和带不同锥形消焰器)共5个算例的火药气体流空过程进行了数值模拟,根据数值结果计算了火药气体作用系数,与实验值相比,误差能控制在6%以内,符合较好.为进一步研究复杂条件下的后效期流空规律打下了基础.     

基于两相流内弹道的火炮炮膛合力计算

炮膛合力计算多是采用只能计算膛内空间平均压力的经典内弹道模型,必然导致计算结果与实际射击过程有较大偏差.针对此问题,提出利用内弹道气动力模型取代经典模型,建立基于准两相流内弹道的炮膛合力计算模型,采用Godunov差分格式对内弹道方程组进行数值求解,得到膛内压力分布规律,进而得到炮膛合力.通过算例结果与理论值对比,验证了该方法的有效性和可靠性,为进一步提高火炮后坐运动建模与分析的准确性奠定了基础.     

火炮后效期内弹底压力预估理论模型研究

火炮后效期内弹丸在膛口高压火药燃气的作用下发生扰动,进而影响其外弹道特性。为提高射表的精准性并优化弹丸设计,开展了后效期内弹底压力的研究。针对传统计算流体力学（CFD）仿真耗时过长的不足,基于普朗特-迈耶膨胀波关系及等熵流动,建立后效期内弹底压力预估理论模型,并提出压力边界估计的修正模型。以某射击试验中测得的膛口数据为例进行仿真分析,将该模型与CFD三维模型仿真结果进行对比。结果表明：所提模型仿真结果与CFD模型仿真结果相差很小,但计算耗时显著减小,由约1.5 h减小为不到1 s;研究成果为火控系统所需外弹道参数可提供一种快速计算方法,为射表编制和弹丸合理设计可提供理论参考依据。     

基于CFD 技术的火药气体作用系数计算

火炮反后坐装置设计需要确定火药气体作用系数。为准确计算火药气体作用系数,提出一种基于CFD技术的火药气体作用系数的数值计算方法。选用某火炮不带炮口装置为算例,在Fluent前处理软件Gambit中建立流场计算模型,监测身管受力,得到后效期内炮膛合力的冲量,求得火药气体作用系数。将仿真计算值与经验公式、理论公式和实验值进行对比分析,并对该方法的正确性进行验证。对比分析结果表明,基于CFD技术的火药气体系数计算值准确可信。     

一种火炮炮膛锥度的光电检测方法

基于激光光三角位移检测技术和光栅位移检测技术,提出一种用于Φ30 mm火炮炮膛锥度光电非接触检测方法,并据此研制了小口径火炮炮膛锥度光电检测系统。论述了系统的组成和总体结构,对炮膛锥度的测量方法、系统检测原理进行了理论分析,着重阐述了利用激光光三角原理非接触测量内径尺寸的方法,并通过实验对测量系统的精度和可行性进行了验证。实验结果表明：检测系统精度优于±0.003 mm,重复性精度优于±0.002 mm,能够满足小口径火炮炮膛锥度的检测精度要求,该检测方法切实可行。     

火炮修理后水弹试验内弹道设计方法研究

火炮修理后广泛采用水弹试验,以动态方式确定火炮的技术状态和检验火炮修理质量。新型火炮缺乏水弹试验内弹道设计方法,难以确定水弹试验装水质量等内弹道关键参数,制约部队开展水弹试验。基于修后火炮水弹试验原理与工程实践,建立火炮水弹试验内弹道学模型;提出了基于水弹试验与实弹射击时作用于火炮的炮膛合力全冲量相等原理的火炮水弹试验内弹道设计方法,为新型火炮修后水弹试验提供理论指导,也为火炮其他考核目的水弹试验提供参考。     

基于概率密度演化方法的火炮输弹过程不确定性分析

为分析火炮输弹过程不确定性参数对输弹一致性的影响,提出基于概率密度演化理论的输弹过程不确定性分析方法。建立某火炮输弹机的ADAMS动力学模型,根据概率密度守恒原理推导输弹过程的广义概率密度演化方程,以弹丸状态变量和输弹过程随机参数的联合概率密度函数建立状态空间与概率空间之间的联系。根据物理状态的演变引出概率密度的演化,并基于Lax-Wendroff格式的有限差分法求解输弹响应的概率密度函数。与文献［20］试验结果对比,输弹ADAMS 动力学模型的仿真位移曲线与试验数据基本吻合,验证了模型的准确性;分析了不同工况下参数不确定性对弹丸响应的影响,得到了响应均方差。结果表明：与蒙特卡洛（MC）方法的结果对比,该方法计算的响应概率密度函数在形式与精度上都比较准确,验证了该方法的适用性;随着输弹角的增大,响应的波动范围扩大。     

线膛火炮弹炮适配性试验技术

针对线膛火炮弹炮适配性问题,提出对身管改型产生的火炮内外弹道变化、线膛火炮弹炮适配性内涵定 义、身管改型对于弹药和火炮安全性影响等问题难点,研究线膛火炮弹炮适配性试验技术和方法,为科学开展线膛 火炮弹炮适配性试验进行探索。     

一种高炮武器系统射击准备精度综合检测方法

为提高高炮武器系统射击准备精度,提出一种基于CCD摄像的射击准备精度综合检测方法。检测装置由冷炮校正器、单片机应用系统、显示器和蓄电池等构成,通过弹道修正量计算和联动状态下炮口指向的图像偏差判别方法,实现高炮武器系统射击准备误差的综合检测。应用结果表明,该实施装置具有结构简单、检测精度高等特点。     

自行火炮自动直瞄控制方法研究

针对自行间瞄火炮现状,提出在不增加火控系统硬件配置的前提下实现对固定目标和运动目标的自动直瞄控制方法,研究了控制模型和弹道快速解算方法,分析了瞄准误差和系统反应时间。结果表明,此方法可显著提高火炮直瞄时的快速反应能力和射击精度以及武器系统的自动化操作水平。     

An Approximate Calculation Method for Lateral Trajectory Correction

The two-dimensional trajectory correction needs to adjust not only the force in velocity direction,but also the lateral force or lateral trajectory (normal to the perpendicular plane of fire direction) . Therefore,its structure of control cabin is more complicated than that of one-dimensional trajectory correction projectiles (ODTCP). In order to simplify the structure and reduce the cost,a scheme of adding a damping disc to the control cabin of ODTCP has been developed recently. The damping disc will unfold at the right moment during its flight to change the ballistic drift of rotary projectiles. Aimed at this technical scheme,a mathematical model of two-dimensional trajectory corrections was discussed according to the theory of exterior ballistics. An approximate formula for predicting the ballistic drift and trajectory correction was deduced. The capability of lateral trajectory correction and the flight stability of TDTCP were also analyzed. All the work is valuable for further research.     

火炮射击后剩余弹药处理问题

针对火炮实弹射击后,经射击准备而没有使用的剩余弹药的清理回收工作,本文对火炮射击后4种剩余弹药的产生原因、处理方法,以及预防措施进行了研究,对于妥善处理好火炮射击后的剩余弹药,防止各类事故发生,具有一定的参考价值。     

坦克零部件疲劳可靠度计算的一种近似方法

该文结合坦克零部件疲劳强度可靠性Ｗｅｉｂｕｌｌ分布应力和对数正态分布强度的特点，对ＪＣ法进行改进，在设计验算点处用等效对数正态分布直接计算其可靠度指标，迭代次数少，计算简单。由于该方法只需对应力作等效对数正态变量变换，既符合坦克零部件应力谱服从偏态分布的特征，又不必对强度分布作近似处理，计算工作量相对比ＪＣ法少，精度也高。     

高炮弱相关射击误差的毁歼概率计算模型

为精确计算高炮的毁歼概率,建立了弱相关射击误差状态方程,以严格的数学演绎推导了命中概率递推计算模型,即0-1毁伤率下的毁歼概率递推计算模型,并给出了有限取值的误差界。将算例结果和现有方法进行比较,表明包括国家军用标准GJBZ 20499—98在内的误差模型转换法均有明显偏差,此偏差对于多身管高炮尤为明显。     

基于集对-层次分析法的自行火炮作战能力分析

基于集对-层次分析法的自行火炮作战能力分析,根据火力反应时间、战斗全重、行军战斗转换时间、车体暴露面积等成本型指标及相关效益性指标做出相应决策矩阵.以Matlab编写基于群组决策时AHP的权重计算方法,并通过计算得到指标层各元素相对于目标层的权重.最后由规范化矩阵得到最优值与最劣值一维矩阵.     

炮兵旅装备维修专业确定方法

针对传统装备维修专业已不适应新装备要求的问题,采用模糊聚类的方法进行维修专业确定。根据炮兵 旅武器装备组成及维修任务,构建维修任务与维修能力的映射系统,建立各能力需求要素之间的模糊关系矩阵。示 例分析结果表明,该方法具有一定的可信度。     

基于线性排序法的基本炮阵地选择

运用模糊决策思想,采用2种线性排序的基本方法对基本炮阵地选择进行分析。其中,评分法先求出备选方案集中每一个元素的Borda数,再确定基本炮阵地的位置;而布林法则先构造模糊优先度矩阵,再确定基本炮阵地的位置。实例证明,2种方法得到的结果完全一致。