隔转鸭舵式弹道修正弹气动力工程模型与辨识

修正弹的气动力可表示为外形和飞行状态的函数,其模型直接影响动力学系统求解的准确性。在风洞试验数据的基础上,建立适用于隔转鸭舵式弹道修正弹的气动力工程模型。模型综合考虑复攻角和鸭舵相位角的复合效应,并利用最小二乘方法对修正弹阻力、升力、侧向力以及俯仰力矩的工程模型进行参数辨识,模型预测结果得到了计算流体力学计算的验证。结果表明：鸭舵的诱导阻力较小,小攻角范围内利用对称拟合表征修正弹阻力的误差小于3.3%;在攻角和鸭舵相位角的综合影响下,升力表现为正弦特性,侧向力在鸭舵相位角为180°时会出现二次正弦叠加现象。气动力模型为隔转鸭舵式弹道修正弹的飞行特性分析奠定了基础。     

火箭弹脉冲修正机构控制精度分析

利用侧向脉冲修正机构改善了火箭弹落点散布,建立了加入扰动因素的弹体运动学模型和六自由度模型,针对模型弹仿真,计算了不同起控数量和不同起控时间对弹体初始扰动带来的落点散布的修正效果。结果证明:设置由实际弹道和理论弹道差值大小作为是否启动修正机构的方案是可行的,对侧向脉冲修正机构在简易控制火箭弹的工程应用有价值。     

弹载离心开关的性能分析

有一种弹载离心开关可以让弹载控制系统感知并确认旋转弹丸飞出炮口后是否已处于外弹道飞行阶段,通过数值计算与ANSYS有限元仿真相结合的方法分析了这种弹载离心开关的可行性与准确性。结果表明：当金属丝的直径不变时,金属丝与金属板的间距与转速的平方成正比;通过调节该装置中金属丝与金属板的间距,可以得到任一转速的值,使两者成对应关系;当计算出的金属丝的最大应力值在铍青铜的许用应力范围内时该装置具有很好的可行性与准确性。     

药柱燃速对底排工作过程及底排弹射程影响的数值模拟

为了研究底排药柱燃速对底部排气弹底排装置工作过程和射程的影响,采用计算空气动力学和质点外弹道学耦合的方法求解底部排气弹的飞行弹道,研究了底部排气弹在整个减阻阶段底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化,分析了药柱燃速对底部排气弹工作过程和射程影响。结果表明:数值模拟结果与制式底部排气弹靶场试验结果吻合,说明建立的计算模型合理;燃速调整系数由0.8提高到1.2时,燃烧时间由36.8 s减少到18.4 s,射程由38.12 km下降到36.21 km,增程率由33.32%下降到26.64%;不同底排药柱燃速的底部排气弹在减阻阶段的排气参数均随时间的增加而呈先增大后减小的趋势;采用高燃速底排药柱的底部排气弹排气质量流率相对于低燃速的底部排气弹较大,但减阻效果并没有明显提高。     

基于计算流体力学与质点弹道耦合的底部排气弹工作过程以及射程预示

基于计算流体力学的优点以及目前底部排气弹射程预示问题,采用计算空气动力学和质点外弹道学耦合的方法求解底部排气弹的飞行弹道,获得在整个减阻阶段底部排气弹底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化规律。研究结果表明：不同海拔发射的底部排气弹在减阻阶段的排气参数均随着时间的增加而呈增大的趋势,但在减阻末阶段,变化趋势变缓;随着海拔高度的增加,阻力系数随时间的增大而增加的趋势变得平缓,甚至会出现下降的趋势;在海拔0 km发射的底部排气弹在减阻阶段前期,底排装置以底排减阻模式工作,到减阻阶段中后期,底排装置的工作模式介于底排减阻模式和火箭增程模式之间。     

轴对称侵彻体阻力模型

本文建立了一个拟球形弹丸侵彻半无限靶的阻力模型。其中考虑靶材的离心效应,修正了Goodier侵彻理论,并证明了解的正确性。可用于研究高、低弹速的侵彻问题,并可用以解释和计算侵彻过程中的弹靶分离现象。     

弹丸—引信系统在膛内力学环境中硬线传输测试技术的研究

本文主要介绍高膛压火炮膛内力学环境的特点及对膛内硬线传输技术的要求。同时概述了高膛压硬线传输测试中有关技术问题。其中包括膛外馈电低阻抗输出方案的选择,试验弹的结构设计以及有关高g传感器在膛内测试中的应用与动态标定等。并对膛内测试的冲击加速度环境曲线采取了科学的处理与分析,弥补了过早断线时产生的不足。所作传函分析及功率谱密度函数处理与分析,为膛内环境研究及事故诊断提供了分析基础,特别是通过大量测试结果,发现了火炮发射时,弹丸—引信系统在膛内早期冲击环境一些异常现象,作为弹丸挤进时受力情况分析及膛内安全可靠性的研究有重大价值。本文最后对膛内硬线传输测试技术的应用与发展也作了介绍。     

爆炸成型弹丸有效装药结构理论分析及试验研究?

爆炸成型弹丸装药结构中存在无效装药区,对有效装药结构进行研究,实现去除无效装药,进而提高装药的能量利用率。首先采用理论分析方法,利用等效平板和等效装药假设,将圆柱形装药对大锥角药型罩的抛掷问题进行简化,对有效装药高度进行理论计算并做相应的修正,确定出大锥角药型罩的最佳装药高度;由理论分析结果,设计出两种不同装药结构形式,通过侵彻试验对比其终点效应。试验结果表明,合理设计有效装药结构可以减少约26.5%的装药量,研究结果对EFP战斗部装药结构优化设计具有一定的应用价值。     

基于成像点轨迹的末段修正弹控制策略

针对激光半主动末段修正弹的控制策略问题,提出了根据激光探测器上目标成像点运动轨迹确定控制策略的方法。根据实时测量的弹体滚转角,建立了弹体滚转解耦模型;分析了弹体滚转解耦后的目标成像点轨迹,得到脉冲发动机启控时机和点火相位角;通过六自由度弹道仿真,研究了某型末段修正弹在该控制策略下的修正效果。结果表明,采用文中修正策略后,脱靶量显著减小,圆概率误差从48.1m减小到14.6m,且对弹道偏差的侧向修正效果比纵向修正效果更好,对脉冲控制末修弹药的脉冲参数优化和导引律设计具有参考价值。     

天幕靶探测高速弹丸信息识别检测研究

针对飞行弹丸穿越天幕靶光幕的目标信息识别与提取问题,提出小波分析法检测与识别弹丸信息。将天幕靶探测电路输出的目标信号归结为一个两类判别的模型,利用小波Fisher判别法,构造信号的特征向量,研究弹丸作用于光幕的弹丸信号识别;根据小波模极大值理论,寻找弹丸信号的奇异点,按照信号变化的奇异点,推算出弹丸作用光幕瞬间的起始时刻。根据天幕靶测速原理,该检测与提取方法可以提高系统测速精度。