高速机动条件下坦克行进间火炮非线性振动动力学研究

为研究高速机动条件下坦克行进间非线性振动情况,基于动态协同仿真方法,建立了坦克行进间机械、电气与液压联合仿真模型。分别在机电一体化仿真软件Amesim中建立液压子系统模型,在仿真软件MATLAB/Simulink中建立控制子系统模型,在多体系统动力学软件RecurDyn中建立考虑身管柔性等多个非线性因素的坦克机械系统模型。运用谐波叠加法分别编写了考虑左右履带不平度相干性的D级、F级三维路面不平度计算程序。动力学计算结果表明：身管柔性会造成炮口振动的振幅大于摇架处;当路面不平度较小且行驶速度较低时,炮口相对于摇架整体向下弯曲;随着路面不平度的增大和行驶速度的提高,车体及摇架稳定性急剧恶化,稳定器无法保证稳定精度,此时,身管柔性造成的炮口与摇架处高低角位移差异显著减小;身管柔性因素对于射击精度的影响难以通过简单的静态修正得以解决,还需综合考虑坦克的行驶工况。     

火炮测量中使用经纬仪与炮口瞄准仪的分析

目的和方法：本文根据实际测量中遇到的问题，分析了3种测量炮膛轴线偏离射面的偏离角及瞄准线偏移的方法。结果：实际测量结果表明此方法是准确的。另一目的是希望有关单位在完成火炮技术文件和检测火炮时，应依照现行国军标进行，而不应按以往用炮口瞄准仪那种测量误差大的方法进行。结论：第一次明确地提出了用炮口瞄准仪测量这两个项目是不准确的。并对现行国军标（GJB）中用“经纬仪对瞄观测法”测量炮膛轴线偏离射面的偏离角存在的一些不足进行了分析，简要介绍了一种新的测量方法一经纬仪与炮口坐标尺相结合测量法。     

一种X光幕枪炮口初速测量装置

枪炮发射时,枪炮口常常产生大量的炮口烟焰,电磁发射过程中还会产生大量的等离子体团,所以普通的弹丸测速方法不能直接在后效区内进行初速测量.为了有效克服枪炮口的强烈火焰环境,准确捕捉弹丸过靶信号,提出了使用X射线光幕靶在后效区内测弹丸飞离炮口瞬时速度的系统方案,阐述测速系统的结构图,并且给出测速系统各个模块的设计原理和功能,通过室内靶道实验,X射线可以有效的穿透炮口烟焰,捕捉弹丸过靶信号,验证实验系统具有可行性.     

泄放装置对潜艇发射水雷安全性影响研究

基于气动不平衡式发射装置的基本特点,通过弹道建模仿真,得出较大深度时提高发射水雷出管速度的方法并保证发射阶段的安全性。仿真结果表明,通过控制泄放装置开启（关闭）状态可以在较大深度时有效地保证发射水雷安全离开发射平台。     

含新型有机硅缓蚀剂的制备及性能研究

为了研究缓蚀剂组分及添加条件对发射药性的影响,设计并制备了一种含新型有机硅的缓蚀剂材料;采用烧蚀管法,对比石蜡+TiO2型缓蚀剂,研究了新型有机硅缓蚀剂的静态降烧蚀效果;采用密闭爆发器研究了不同缓蚀剂添加条件对高能硝胺发射药点火和燃烧性能的影响;采用14.5mm弹道枪和壁温测试装置,研究不同缓蚀剂添加条件对膛壁温度、内弹道性能和枪口烟雾的影响。结果表明,采用含新型有机硅的缓蚀剂,降烧蚀效果更为显著;随着缓蚀剂添加量的增加,压力峰值、弹丸初速也会产生小幅下降,但总体影响幅度较小;添加缓蚀剂后,射击过程膛壁峰值温度显著下降,下降幅度随着缓蚀剂添加量的增加而增加,在缓蚀剂质量分数为3%时,对身管壁温降低幅度可达17.1%,且产生的枪口烟雾量较少;在缓蚀剂质量分数为5%时,缓蚀剂添加过量,枪口产生较大烟雾。该缓蚀剂及添加条件有望应用于低烧蚀发射药配方中。     

膛口流场数值计算的发展概况和展望

该文概述了国内外在膛口流场数值计算方面所取得的进展,尤其是自适应网格方法的发展,为统一效率和分辨能力之间的矛盾,提供供了广阔前景.     

火药燃烧的不均一性引起的初速或然误差的密闭爆发器予估

实践表明,在火炮的装药结构、点大条件和射击条件严格控制下,初速或然误差主要决定于火药身的性能.根据内弹道势平衡理论,该文从理论上证实了初速的散布与火药在爆发器中的燃烧不均一性参量∑'/(1—∑')成正比,其中∑'= 误差主要决定于火药本身的性能.根据内弹道热平衡理论,该文从理论上证实了初速的散布与火药在爆发器中的燃烧不均一性参量∑'/(1—∑')成正比,其中∑'=Γ_0/Γ_0为p～t曲线拐点前,火药的平均燃烧猛度与初始燃烧猛度的比值.进而建立了初速或然误差的密闭爆发器模拟方法,经实际验证,该方法准确可行.     

多层发射药内弹道模型及数值求解

基于经典内弹道理论建立了多层发射药的内弹道模型,用MATLAB编写了计算程序,以59式100mm高炮发射装药为基础进行了数值模拟.计算结果表明,在假定各层发射药为双芳-3、单基药、高能硝胺药、双迫药,发射药层数由1层依次增加到4层时,初速分别增加了3%、3.63%、3.69%;当燃烧层的燃速比为1:1.4:1.8:2.2,燃烧层的厚度比为5.5:1.5:1:2时,最大膛压为306.4 MPa,初速为932.4m/s,此时初速增加3.69%,且最大膛压未变,压力平台效果明显.从内弹道过程和工艺技术的可行性方面考虑,多层发射药采取3层即可达到较好的效果;对于多层发射药,当武器选定后,最优化的燃烧层厚度比和燃烧层燃速比存在唯一确定的关系,此时,在保持最大膛压不变的情况下,初速增加最多.     

炮口冲击波的生物效应研究

初步探讨了炮口冲击波的超压场分布和生物效应 .实验结果表明炮口冲击波有二次激波形成 ,超压峰值以炮口前方 1 m附近最高 ;而炮尾处仅有一次激波形成 ,超压峰值较低 .生物效应主要为听器、肺、上呼吸道损伤 ,有时伴有胃肠道损伤 ,损伤程度与炮口冲击波超压明显有关 .二次焰可引起动物潦毛 .该结果为冲击波损伤的量效关系积累了基础数据 ,对火炮设计有一定的指导意义 .     

枪口压力对水下发射膛口流场特性的影响

为了研究机枪水下发射枪口燃气喷射压力对膛口流场分布特性的影响,基于流体计算软件FLUENT,采用结构化网格并结合动网格技术,建立了水下枪膛口流场二维轴对称仿真模型,针对14.5 mm水下枪,分别采用30 MPa、45 MPa和60 MPa燃气喷射压力对水下密封式发射膛口流场进行了数值模拟。计算结果表明:3种枪口喷射压力条件下,火药燃气喷出膛口后都迅速形成射流膨胀区,膛口轴向压力急剧衰减,燃气扩展过程中受到水和弹丸的较大阻力,在弹后空间聚集,使得压力有不同程度的升高; 燃气喷射压力在30～60 MPa范围内,膛口马赫盘初步形成的时间略有不同,约在145～152 μs之间,压力越小时,马赫盘形成越早且弹丸越早脱离火药燃气的包围; 3种压力条件下马赫盘距离膛口中心位置随时间的变化都呈指数分布规律。