UHMWPE薄板抗轻武器杀伤元斜侵彻研究

为解决高性能轻质防弹插板受轻武器杀伤元侵彻防护问题,对超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)层压薄板进行了侵彻实验,分析了侵彻后UHMWPE薄板的变形失效特征并对比了轻武器杀伤元的破坏形貌。利用有限元软件LS-DYNA建立了UHMWPE薄板抗轻武器杀伤元侵彻数值模型,通过靶板破坏形态、凹陷深度以及弹头变形的实验结果对数值模型的有效性进行了验证。在此基础上,通过数值模拟方法研究了UHMWPE薄板受弹体斜侵彻失效模式,揭示了3种轻武器杀伤元侵彻下入射角度对跳弹现象和UHMWPE薄板破坏形态的影响规律。结果表明:7.62 mm×25 mm的钢芯弹和7.62 mm×39 mm的普通弹(钢芯)斜侵彻UHMWPE薄板的跳弹角均位于45°~50°范围内;7.62 mm×25 mm的铅芯弹在入射角大于70°时才可完整跳出,其余均以破损弹片形式飞溅,弹体破坏会对跳弹状况产生影响;入射角较小时,斜侵彻子弹会产生面积较大且具有一定深度的弹坑,连续击发的下一枚子弹会更容易击穿弹坑薄弱处的纤维板,斜侵彻作用对薄板受二次侵彻产生不利影响;入射角较大时,子弹会较完整地发生跳弹并具有高剩余速度,会对人员产生二次杀伤。研究成果可为UHMWPE薄板用于轻量化军用防弹插板设计提供参考。

基于Delphi-AHP的轻武器训练安全风险因素分析

轻武器是军队数量最多、使用频率最高,也是训练中出现安全事故较多的一类装备。为解决轻武器训练安全风险因素缺乏量化分析的问题,采用“Delphi构建指标-AHP确定权重-事故分析对比验证”的方法,首次构建了轻武器训练安全评价指标体系,系统分析风险因素。结果表明:基于Delphi-AHP确定的指标权重与事故分析结果较为一致,研究方法科学合理;轻武器训练风险性高、影响因素多,需重点考虑人员和管理因素,关注受训者技能水平、受训者安全意识、组织指挥、风险评估及隐患排查等因素,组训时需考虑不同种类轻武器风险因素差异。

基于稀疏光电探测阵列的轻武器终点弹道关键参数测量

为了有效、准确、可靠地获取轻武器终点弹道的关键参数(包括射击精度、弹丸飞行速度、弹道姿态角和射击频率等),提出了一种基于稀疏分布光电探测器阵列的测量方法。根据弹丸激波在终点弹道横截面的传播速度分布特性,结合稀疏光电探测阵列结构参数构建一种测量模型,精确解析出关键参数测量结果。通过数值模拟仿真分析测量误差变化规律,可知探测靶面内从中心向四周的坐标测量误差逐渐减小,姿态角测量误差随坐标差值的增大而减小,速度测量误差随靶距的增加而减小。实弹射击对比实验结果表明,该测量方法能够满足轻武器终点弹道关键参数测试要求,与以往的方法相比,具有探测靶面积足够大、无探测盲区、成本较低、安装调试方便等优点。

轻武器射表实战应用方法解析

为回答轻武器射表是什么、有什么用和怎么用的问题,提出一套完整的轻武器射表实战应用方法。针对实战中需要应用射表的典型案例进行解析,分析弹道偏差产生机理,并以射表数据为基础,给出射击诸元解算及修正方法。结果表明,该方法为提升步兵战斗人员射击技能提供有效易行的解决方案。

面向轻武器射击的数据智能采集关键技术研究

通过对轻武器射击训练数据采集的现状分析,总结了目前存在的主要问题,并基于灰度矩阵的胸环靶轮廓对弹着点进行了研究分析,设计了坐标生成算法、胸环靶轮廓提取方法及弹着点检测方法,为轻武器射击训练数据的智能分析和自动采集提供理论依据和应用参考。其为轻武器射击训练的时效性、安全性和智能化水平提供技术支撑,有效提高部队轻武器射击训练水平,推动数字练兵进程和基础训练的转型升级。

打击“蜂群”类目标的制胜之钥--机载轻武器智能火控系统

为解决空中近距离对挂载爆炸物的目标攻击时造成载机严重损伤和对多目标攻击时造成空中相撞,提出采用5.8毫米转管机枪为打击载荷,研发机载轻武器智能火控系统,构建智能机载武器站。机载武器站主要由武器站本体、人机操控终端、辅助装置等组成。武器站本体为机载武器站的执行机构,主要包含武器、枪架、伺服驱动单元、射击控制单元等,用于完成规定的打击任务要求;人机操控终端为机载武器站的控制核心单元,主要用于接收外部来的目标指示信息,进行诸元解算,控制武器站本体实现对多目标的精确打击。

面向并行工程的轻武器协同设计研究

论述了并行工程和虚拟样机技术的涵义。针对轻武器研制中传统串行工作模式带来的弊端,提出了基于并行工程思想的并行设计模式。结合虚拟样机技术给出了以决策层、工作层、支撑环境层为主体的系统框架;并将工作层的工作流程分成6个基本步骤进行分析。重点研究了并行工程及其相关技术在轻武器全生命周期中的实施方法。研究表明,这种并行设计方法能缩短轻武器系统的开发周期,提高新型产品的研制创新能力。

轻武器光学瞄具的视差参数测试

在对传统的视差测量方法进行充分研究的基础上,提出了基于自动调焦技术的轻武器光学瞄具的视差参数测试方法。介绍了自动调焦技术的工作原理及其系统组成框图;根据轻武器瞄具性能指标的具体要求,结合自动调焦技术设计了一套轻武器瞄具的视差参数测试系统,并介绍了被测瞄具放入该测试系统前后的自动调焦过程;最终通过求取视度之差得到视差。根据轻武器瞄具光学系统的实际测试要求进行了5次测试实验,并对这5次实验数据进行了分析。结果表明:视差测试精度为0.0296m-1,达到了轻武器光学瞄具技术指标<0.1m-1的要求,保证了测量精度。

虚拟样机技术及其在轻武器研制中的应用

给出了虚拟样机技术一个建议性的定义并论述了虚拟样机、虚拟现实及虚拟制造之间的区别·在新型单兵自卫武器的研制中引入虚拟样机技术·仿真评估结果表明:所建立的虚拟样机具有模拟物理样机的能力·这种虚拟样机应用的新方法在轻武器的研制中具有十分重要的意义·

轻武器光电瞄准具

轻武器瞄准具可提高武器的打击精度和杀伤力,世界各国军队竞相装备。概述了机械瞄准具、光学瞄准具、光电瞄准具和综合瞄准具的工作原理和特点,介绍了目前世界各国装备的机械和传统光学瞄准具、微光夜视瞄准具、新型光电瞄准具、热成像瞄准具和综合光电瞄准具的现状,给出了各类典型光电瞄准具和昼夜简易火控系统的发展状况和参数,指出目前及今后机械瞄准具和光学瞄准具仍然是轻武器装备不可缺少的配置,不同类型光电瞄准具是装备的重点,综合光电瞄准具是轻武器瞄准具以后发展的方向。

实战化背景下轻武器射击训练改革

阐述了轻武器射击和实战化背景下轻武器射击训练的内涵和重要作用,论述了实战化背景下轻武器射击训练改革的重要现实意义,从技术与战术相结合、技能与体能相结合、战场实用技术融入对抗射击训练、"真实化"训练环境的营造和考核条件及标准的设置4个方面提出了实战化背景下射击训练应把握的要点。

轻武器伺服跟踪的模糊PID变阻尼控制

为提高轻武器伺服跟踪系统的动态性能,提出一种模糊PID变阻尼控制方法.该方法利用模糊PID控制技术在线调整速度反馈通道增益以改变系统的阻尼比,从而达到改善系统动态性能的目的.仿真试验表明,采用模糊PID变阻尼控制方法能明显克服武器搭载云台运动过程中产生的过冲和抖动现象,满足伺服跟踪系统的实时性、准确性和稳定性要求.

轻武器新型瞄准镜研究

提出一种利用机电手轮和单片机完成准确测距和自动装定射表的新型轻武器瞄准镜方案,介绍这种新型轻武器瞄准镜的功能、原理和利用机电手轮测量目标距离的方法,分析了这种测距方法的误差和可行性,还给出武器射角计算公式和装定方式。设计方案既保留了普通光学瞄准镜和带激光测距仪的光电瞄准系统的优点,又具有带激光测距仪光电瞄准系统的测距、解算、装定一体的优点,且可同时采用多种计算和装定方式。

轻武器虚拟样机有效性研究

虚拟样机是否有效是虚拟样机技术应用的关键问题之一。为了更准确地评价轻武器系统虚拟样机的有效性,运用相似理论和综合评价方法,从定性和定量两个方面对虚拟样机的可信度判定进行了深入研究。定性分析了轻武器系统虚拟样机和物理样机的相似特征,定量给出了虚拟样机和物理样机相似度的计算,其中确定权重时采用了客观赋值的方法。并以单兵自卫武器虚拟样机为例,验证了上述方法的正确性。这种虚拟样机的有效性研究对轻武器装备的设计和制造具有指导意义。

环境工程在轻武器研制生产中的应用

从环境工程的应用角度,结合轻武器研制生产中环境工程工作的现状及存在的问题,阐述了环境工程对保证轻武器环境适应性的重要性,并提出了环境工程在轻武器研制生产中的应用模式。指出必须加强环境工程管理和环境工程相关标准的宣贯和培训及配套标准的建立,才能真正发挥环境工程对装备环境适应性的保障作用。

特种车辆轻武器毁伤效应试验研究

为了充分利用特种车辆自身典型结构进行有限区域化防护技术开发,通过轻武器侵彻试验研究特种车辆常见结构的毁伤效应,为特种车辆硬毁伤评估和结构优化提供借鉴。试验结果表明,充分利用特种车辆现有结构自身抗力实现轻武器防护方案是可行的,也是优化防护方案和降低防护成本的重要手段。

轻武器用小型缓冲器结构改进与优化

对轻武器用小型液压缓冲器进行了结构改进与优化研究,将原液压缓冲器流液口改为深浅变化的沟槽,利用三次样条曲线拟合流液沟槽轮廓,并利用MATLAB优化工具箱进行了优化,得出了优化的结构参数,改进后武器后坐力峰值下降54%,且变化更为平稳。

轻武器射击精度影响因素剖析

从弹药和武器的角度,分析影响轻武器射击精度的诸主要因素,并针对诸主要因素提出相应的改进建议,为提高武器系统精度的研究提供参考。

模糊控制在轻武器遥控架座伺服系统中的应用

针对伺服系统这一包含非线性和不确定性的复杂系统,提出了应用模糊控制方法设计的由电流环和速度环构成的双闭环控制系统,其中电流环采用常规的P I调节器设计,速度环采用模糊自适应的P ID控制器设计.仿真结果表明,该方法与常规的控制方法相比,具有良好的静、动态特性,从而证明了该设计方法的正确性和合理性.

步兵轻武器夜瞄复合发光材料发光性能研究

以发光材料为基材研制了一种新型步兵轻武器夜瞄复合发光材料,对其化学载体成分的透光率和复合荧光粉体的发光性能进行了测试,在此基础上对合成之后的夜瞄复合发光材料的发光性能进行研究。结果表明:夜瞄复合发光材料发光时间长,亮度高,可满足步兵轻武器夜间瞄准需求。