炮弹记转数定距影响因素分析

为了通过记录炮弹飞行中绕纵轴的转圈数确定距离、在同一距离上形成弹幕以提高小口径炮弹的效能,分析了不同弹道参数变化对记转圈定距的影响.基于旋转稳定弹丸的6D刚体弹道方程,导出了弹丸转圈数公式,可对弹丸圈数进行准确计算.结果表明,射角变化、初速误差、发射时药温变化、弹道上横风对同样转数的飞行距离影响较小;初始扰动、弹道上气压、气温变化和纵风等对同样转数的炮弹飞行距离有较大影响,距离越远,差异越大.     

小空化数下超空泡航行体的阻力特性试验研究

为了研究小空化数下超空泡形态航行体的阻力特性,针对带圆盘空化器头部的航行体设计加工了4种不同结构参数的航行体试验模型.并在水靶道中进行了这些模型的水下航行试验,航行体空化数接近10-4,试验中测量出航行体发射点和某点的航行速度,计算出航行体的平均空化数.数据处理后得到了航行体的平均阻力系数,分析了空化器直径、航行体长细比、空化数对航行体阻力特性的影响;还在试验数据基础上,分析了小空化下航行体的自然超空泡减阻率.结果表明:在超空泡形态下,空化数接近10-4航行体的超空泡减阻率可达98%.这个研究结果为进一步研究小空化数下航行体的水动力特性和弹道特性提供了理论参考和试验数据.     

小攻角对水下超高速射弹空泡形态的影响

基于混合密度函数,建立了空化流动的多相流CFD模型,并在商业软件Fluent6.0的框架下实现.采用二维求解器对零攻角超高速水下射弹的空泡流进行数值模拟,模拟结果与SCAV软件的计算结果吻合较好.在此基础上,采用三维求解器对非零攻角下空泡流进行仿真研究,分析了小攻角对水下超高速射弹空泡形态的影响.研究结果表明,攻角能够明显改变空泡形态的轴对称性,攻角越大,背流面空泡厚度越大,迎流面空泡厚度越小.     

滑翔增程制导炮弹复合导引算法设计及仿真

以滑翔增程制导炮弹为研究对象,研究其实现远程飞行和精确打击的导引律设计方法。为提高滑翔增程制导炮弹的射程,保证远距离飞行的稳定性,并实现对目标的精确打击,设计中、末制导结合的复合导引算法,采用经典PD控制方法进行中制导弹道跟踪算法设计;采用比例制导律设计末端精确导引算法;基于所设计的方法开展弹道仿真验证。仿真结果表明,导引算法能够实现不同射程的精确打击,满足设计要求。     

基于UKF的北斗/SINS组合导航系统研究

为了进一步提高导航系统的精度、可靠性及安全性,根据组合导航的基本原理,利用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,对北斗/捷联惯导系统(SINS)组合导航系统进行了系统仿真,在一个装有微型化惯性测量单元(MIMU)和北斗导航芯片的某型精确制导炮弹的自驾仪系统上进行了实际的跑车实验。实验结果表明:对中国自主研发的北斗卫星导航系统和SINS的组合,UKF算法能够有效地估计导航参数的误差,进行反馈校正后,可以大幅提高系统的导航精度和数据的更新频率。在所用硬件和算法的前提下,定位精度能够达到6 m,数据更新频率能够达到100Hz,可以满足实际工程的需要。     

尾翼稳定弹丸的外弹道相似性分析

以尾翼稳定弹丸为对象，研究了不同口径尾翼弹外弹道相似的可能性，得到了两弹在飞行时间、飞行速度、飞行坐标及飞行稳定性规律等方面的相似关系和相似条件，讨论了实际应用中可能存在的一些问题，这对今后外弹道测试技术中所遇到的一些具体问题，有一定参考和指导意义。     

基于连续2阶滑模的带碰撞角约束制导律设计

针对导弹拦截移动目标的要求,将滑模干扰观测器和一种新颖的连续2阶滑模方法相结合,设计了一种满足碰撞角约束的鲁棒性制导律。将目标加速度视为干扰项,基于超扭曲算法设计2阶滑模干扰器对其进行估计;不同于广泛使用的边界层方法,该方法可以在满足控制精度的前提下有效地避免抖振问题。通过使用Lyapunuov稳态标准,给出了该闭环制导系统有限时间内稳定的严格证明。理论分析和数值仿真结果表明,所提出的方法可以满足大范围碰撞角的约束,并能取得较高的目标拦截精度。     

低伸弹道的外弹道相似条件和模拟试验研究

相似模拟是一种较为有效的试验研究方法。基于第4类外弹道相似性,分析了低伸弹道情况下小口径模拟弹和中、大口径基本弹在飞行速度和飞行距离、转速、章动特性等方面的相似关系,建立了满足不同相似关系的相似条件,确定了以靶道内的小弹飞行试验模拟大弹实际飞行试验的试验方法,建立了试验数据拟合模型。试验数据表明:小口径模拟弹和中、大口径基本弹的外弹道相似性良好。研究结果为外弹道相似理论在弹药外弹道设计中的应用提供了理论依据。     

空化器参数对超空泡初生位置影响大涡模拟

为揭示空化器参数对超空泡初生位置的影响规律,离散求解了三维气液两相大涡模拟控制方程组,对三维不同空化器参数模型下超空泡流动进行了数值模拟。在不同空化数条件下,通过数值模拟获得超空泡无量纲几何参数并与实验数据对比,结果表明两者吻合良好。在此基础上,分析了不同空化器形状、直径对超空泡初生位置影响。分析结果为探索高速航行体空化器性能与水动力特性提供了数值参考。     

弹道修正中弹道诸元探测时间间隔的确定

弹道修正技术是减小弹道散布的一种新措施。修正过程中首先要采用某种测试手段在飞行弹道上逐点进行诸元测量。测点过密信息处理量大，测点过疏又引入较大误差。为确定合理的测点密度进行了计算分析，并给出了确定最大测点间隔的界限判据，对今后深入开展应用弹道修正技术有一定参考作用。