一种小型水下高速运动体的自主测速方法

针对水下高速运动体自主测速困难的问题,基于涡轮转速与运动载体速度在一定范围内的线性关系,提出一种适用于小型水下高速运动体的自主测速方法.建立了基于力矩平衡的涡轮转动黏性数学模型,给出了模型求解方法,计算并获得了理论曲线.设计制作了原理样机,在高速水洞中进行了模拟实验.结果表明:在实验段测速线性度误差为3.89％,初生空化数约为1.02,在水下1 m以下环境,测量30节(55.56 km/h)以内的速度不会发生明显空化.该方法经初步验证切实可行.     

激光近炸引信单光束脉冲周向探测技术

受常规弹药空间和系统功耗的限制,激光近炸引信应用于常规弹药过程中,无法布置多个激光器和多个激光接收器,同时,系统结构要求尽量简单,故传统的光束布局方式无法直接应用;现设计出一种新型的单光束大视场脉冲旋转周向扫描方案,建立了弹目交会模型并进行了目标捕获率理论分析,讨论了系统误差的影响因素,加工制作了初始原理样机并进行了高速风洞实验,结果表明:该方案能够在转速80 000 r/min以下实现可靠联接,及常规弹药激光近炸引信360大视场周向探测,在保证弹目交会目标捕获率的前提下,可有效减小常规弹药引信空间的占用率和系统功耗。     

同步扫描周视脉冲激光引信多探测点最佳起爆建模及仿真

周视激光引信通常仅根据单次测量的目标方位和距离解算最佳起爆时间和起爆方位角,精度不高,另一方面,引信无法判别目标真伪,易发生"虚警"或误炸。基于同步扫描周视脉冲激光引信工作原理,分析了弹目交会过程中多个探测点的方位、距离及其位置坐标,建立了基于多探测点的目标速度模型,对目标速度进行计算以辨别目标真伪。解算了目标特征几何中心位置,建立了最佳起爆时间和方位角计算模型,使战斗部获得最大毁伤效能,并分析了最佳起爆时间和方位角的影响因素。研究可为周视激光引信目标真伪辨别和定向起爆控制提供参考。     

激波对前置激光引信光程影响分析

前置激光引信发射系统的脉冲红外激光先到达目标,而后回波的激光脉冲信号又到达光敏管激光探测接收器表面,在超音速条件下要依次穿过附面层-剪切层-激波-大气层-激波-剪切层-附面层,最后聚焦在光敏面上。由于激波对前置激光引信在激光光路中的影响,从而使在静态下采用的一些距离判定方法与实际飞行过程中的应用有较大的偏差。提出了超音速条件下激波对前置式激光引信光程影响的模型,并以某弹型进行光程差分析,使用Matlab计算出不同的弹速下光程的差值,为超音速下激光引信或激光武器的探测提供了一种可行的误差分析方法。     

坦克炮弹药共用底火装定能量双向隔离系统设计方法

针对坦克炮、自行火炮信息化弹药膛内实时装定问题,采用共用底火的装定系统对入膛后的弹药进行实时装定。为了解决共用底火装定系统中存在击发能量流与装定能量流对装定回路和击发回路产生影响的问题,建立了能量流双向隔离系统边界条件和隔离系统函数,并通过对函数的参数取值设计了针对特定击发能量类型的隔离系统。试验结果表明,采用该方法得到的隔离系统能够有效地隔离装定能量流和击发能量流,且其对击发能量流的损耗很小。     

真空电弧纳米流体颗粒沉降及悬浮稳定性探讨

具有高度悬浮稳定性的纳米流体在工业应用上,才可确保纳米化的独特性与应用价值。本文旨在以自行发展的真空电弧纳米流体合成系统所制备出的纳米流体,探讨纳米流体中悬浮颗粒的沉降及悬浮稳定性。文中将分析此系统的主要制程参数对所合成Cu及Ti纳米流体悬浮稳定性的影响,如峰质电流、崩溃电压及放电幅等。针对所制备出的纳米流体检测其平均粒径、粒径分布、形貌特性、pH值、接口电位、沉降性及材料结构等特征,同时观察及量测静置时间与上述纳米流体特性变化的关连性。经由长时间检测纳米流体中颗粒的沉降及悬浮性变化,以验证此真空电弧纳米流体合成系统在所不同的制程参数条件下,所产出纳米流体的悬浮稳定性。     

小口径引信膛内感应储能磁场穿透特性

为解决小口径电子引信设计空间小的难题,结合引信可编程感应装定技术,提出在弹丸发射前进行信息装定的过程中存储感应能量为引信供能。该方法节省了安装电源所需的空间,为小口径弹药的电子引信电源设计提供了一种新的思路。为此建立小口径膛内电磁感应数学模型,并分析非铁磁性金属炮管内电磁场穿透特性。分析得出,外激电源谐振频率只有小于5 kHz,才能保证穿透后的磁场强度为信源磁场强度的80%;随着信源磁场频率的增加,穿透后的磁场强度呈指数规律衰减。实验表明,利用上述理论设计的某小口径感应储能引信原理样机,性能满足引信的技术要求。该结论能够用来指导膛内小口径引信感应装定及感应储能的设计。     

非铁磁性金属影响下的磁共振耦合电能传输系统建模与分析

磁共振耦合无线电能传输通道周围存在非铁磁性金属物体时,交变磁场与金属导体相互作用,传输性能受到影响。针对该问题,文中建立了金属物体影响下的非接触电能传输系统模型,推导出任意状态下的功率、效率计算式。理论分析结合实验手段研究金属物体对系统传输性能的影响规律,结果表明:非铁磁性金属物体影响下的共振系统包含无金属干扰系统所具有的共振频率分叉、功率与效率最佳工作频率点往往不重合等基本特性,另外,金属物体的存在还会引起原系统共振频率向上偏移,且传输通道周围的金属物体并不一定总是对系统传输性能产生负面影响,在收发端弱耦合条件下可能对功率或效率传输起到改善作用。分析指出造成系统传输性能变化的根本原因是电涡流参数引起驱动源激励下的系统总等效阻抗及等效负载阻抗的变化所致。理论分析结论与实验结果相吻合。     

激光引信双向驱动单发单收大视场探测技术研究

由于受系统功耗和空间的限制,常规弹药激光引信无法采取多个激光器和多个激光接收器实现多发多收,同时传统的激光大视场探测方式无法满足小型化、结构简单的需求。提出一种新型的双向驱动单发单收大视场探测方案,建立弹目交汇捕获率数学模型,分析了不同弹目距离以及不同转速下目标捕获率。并针对系统电磁干扰影响因素,采用多种方法复合屏蔽电磁信号对回波信号的干扰,加工制作了原理样机,进行了抗电磁干扰实验以及不同距离动态旋转目标探测实验,结果表明本方案能够有效屏蔽系统电磁干扰,在转速50 000 r/ min 时能保证距离为8 m 的目标可靠捕获,使大视场全向探测激光引信在常规弹药上的应用成为可能。     

负载阻抗特性对引信磁共振耦合无线装定系统传输特性影响

接收端负载阻抗特性对引信装定系统的能量传输性能有重要影响,针对该问题建立了非纯阻性负载条件下的磁共振耦合无线装定系统电路模型,理论结合试验分析了负载阻抗特性对系统传输性能的影响规律。结果表明：负载中的容性或感性成分会使共振频率产生偏移,并对传输性能带来不利影响,其根本原因在于负载阻抗通过耦合映射会引起中继回路等效电容值或电感值的变化;负载阻抗角小于0°时,共振频率较纯电阻情况向下偏移,共振频率变小,随着阻抗角的增大,频率偏移量及对传输性能的影响程度逐渐减弱,当负载中电容成分增大到一定值后,这种影响可以忽略;阻抗角大于0°时,共振频率偏移特性相反,随着电感值的增大,负面影响越来越严重,最终会破坏收发端的共振耦合状态,造成装定结果失败;理论分析结果与试验结果吻合较好。