引信炸点控制对压制类弹药毁伤效能的影响

为了使对地压制类弹药引信进一步提升炸点控制能力,以提升毁伤效能,基于射击迹线法和毁伤元特征参数,重构了战斗部威力场,结合对地杀爆类弹药打击目标的特点,给出了毁伤表征方法,定义了引信控制毁伤下降率,详细分析了一种榴弹打击有生力量时的引信炸点控制对毁伤效能的影响规律,并基于引信控制毁伤下降率,获得了最佳炸高和最佳炸高区间。研究发现,引信的炸点控制对弹药的毁伤效能具有显著影响,不同的落速、落角拥有不同的最佳炸高。以一种榴弹为例,引信炸高(1 m)偏离最佳炸高(7 m)时毁伤下降率可高达29%以上,且落角越大毁伤下降率越明显,即炸点控制对毁伤效能影响越显著。

基于科学知识图谱的弹药毁伤评估技术发展现状与趋势研究

为厘清弹药毁伤评估技术演进规律,展望未来发展趋势,基于中国知网(CNKI)数据库,以1993-2022年收录的911篇毁伤评估技术文献为研究样本,运用CiteSpace软件绘制弹药毁伤评估技术研究发文机构、发文作者、研究现状以及研究热点知识图谱并进行可视化计量分析.研究发现,毁伤评估技术对充分发挥武器装备的战斗性能、作战水平、火力打击方案、合理配置作战资源有着重要的支撑保障作用,通过关键词词频、聚类、时间线以及突现分析,提出弹药毁伤评估技术应在协同毁伤、毁伤评估实时性、计算机技术与毁伤评估技术融合等方面进一步研究,将更好地完善弹药毁伤评估技术的理论与实践发展体系.

导弹发射车抗毁伤能力分析与评估技术研究综述

现代战争日趋透明给导弹发射车战场生存带来了严峻挑战。围绕发射车的抗毁伤能力分析和评估技术,分析了发射车面临的毁伤威胁和毁伤作用机理,从抗毁伤能力评估应用的角度阐述了冲击波、动能、热和电磁四种毁伤类型的研究现状,提出了不同毁伤类型在抗毁伤能力分析和评估中的应用方向;基于易损性分析空间理论,总结了装备易损性分析的发展历程,认为从物理空间到性能空间的逻辑传递关系是现阶段发射车易损性分析的核心所在,并从物理判据、性能判据和分级标准介绍了易损性判据的研究动态,提出了发射车易损性判据的关键;明确阐述了发射车抗毁伤能力的研究概念和分析方法面临的主要问题,研究结论可以为导弹发射车抗毁伤能力分析和评估相关研究提供参考。

爆炸作用下浅埋直墙拱结构的毁伤评估方法与毁伤判据选择

为提出1种针对爆炸作用下浅埋拱结构毁伤的可靠评估方法,对结构毁伤评估的方法和毁伤判据的选择展开了讨论。通过分析钢筋混凝土直墙拱的土中浅埋爆炸试验以及有限元计算结果,将直墙拱结构爆炸作用下的破坏模式总结为弯曲破坏、弯曲-剪切破坏、局部震塌破坏、局部冲切破坏四种破坏模式。总结了结构目标物理毁伤评估的一般思路,讨论了不同破坏模式下毁伤判据的选择,为结构的毁伤等级评估工作的开展奠定了基础。归纳了毁伤判据与毁伤形态、毁伤等级的映射关系,结合毁伤形态对数值模拟结果划分毁伤等级,并比较了不同毁伤判据对等级评估结果准确性的影响,可为毁伤评估判据的选取提供了参考。

基于多矩形饼切函数的弹药毁伤效能评估方法

为了快速准确地评估弹药对目标的毁伤效能,提出了一种基于多矩形饼切函数的弹药毁伤效能评估方法。该方法采用梯形法则、分区等效的思想,可以较大程度地保留实际毁伤区域中毁伤概率值的分布规律,从而保证计算的准确度。通过算例分析,研究了弹药落角和投放精度对目标平均毁伤概率的影响,并与基于矩形饼切和卡尔顿毁伤函数方法的结果进行了比较。结果表明,在弹药落角范围为30°~75°及弹药投放精度(circular error probable,CEP)范围为5~50 m时,与矩形饼切毁伤函数相比,基于多矩形饼切毁伤函数的计算方法使毁伤效能计算精度最大提高了26.4%;同时,与卡尔顿毁伤函数相比,计算效率提高了518倍。

基于改进混合密度网络的毁伤效应预测方法

提出一种基于改进混合密度神经网络的毁伤效应预测方法,解决了现有智能毁伤效应预测方法中仅能输出点预测结果,但难以量化毁伤效应预测结果的不确定性问题。采用鲁棒性更好的t分布作为混合分量,利用混合密度网络生成概率密度函数,以反映毁伤效应预测中的不确定性,并根据给定置信水平获得区间预测结果。仿真实验表明,获得的概率密度函数可以较为准确地拟合蒙特卡洛仿真模拟结果,与现有的毁伤效应预测方法相比,可以更好地指导作战筹划。

基于指数型累积毁伤律的武器目标分配问题快速寻优

针对联合火力打击背景,基于考虑毁伤累积效果的指数型累积毁伤律,建立了多发次武器对目标的毁伤能力量化函数,给出了相应武器目标分配问题的数学模型。为提高求解效率和性能,根据个体的适应度值,采用自适应调整交叉率和变异率策略的自适应遗传算法,解决标准遗传算法早熟、收敛速度慢的缺点。针对包括5种武器类型(共41发)和6个目标的具体实例,采用自适应遗传算法进行求解仿真,仿真结果表明:与标准遗传算法相比,自适应遗传算法能求解出更优、更收敛的近似最优解,能实现联合火力打击场景下考虑毁伤累积的武器目标分配问题的快速寻优。

水下爆炸气泡射流载荷及对结构毁伤研究进展

气泡射流载荷是造成水下结构毁伤的重要因素。本文从水下爆炸气泡射流产生的实验装置和条件、气泡射流载荷特性及其对结构的毁伤等方面对国内外相关领域的研究进行综述,总结气泡射流实验技术和数值模拟现状,梳理气泡射流载荷特征及其对结构毁伤的影响规律,为水下武器的研制及舰船抗爆能力的提升提供参考。

线列式破片战斗部对导弹目标毁伤效能分析

为探究线列式破片战斗部对导弹目标的毁伤效能,通过数值计算方法,研究了线列式战斗部破片排布方式及炸药材料类型对破片威力场分布特性的影响规律,分析了不同着靶姿态对破片侵彻导弹舱段等效靶板的影响,得到破片侵彻不同厚度靶板的极限速度;对导弹目标整体及各舱段毁伤程度进行定义,并对不同弹目交会条件下线列式战斗部对导弹目标的毁伤效能进行了研究。结果表明:弹目交会时,战斗部俯仰角的变化主要影响破片场命中导弹时的轴向位置;战斗部偏航角的变化会影响破片聚焦带的方向;弹目距离主要影响导弹目标附近的破片密度。

飞机舵面易损特性与毁伤评估方法研究综述

飞机舵面作为产生维持飞机可控飞行所需控制力的部件,在空战条件下极易遭受毁伤,开展飞机舵面毁伤评估对飞机类目标的精准毁伤评估、整机易损性降低、战场生存能力提高具有重要意义。本文回顾了飞机舵面毁伤评估的基本组成,分别从毁伤评估对象、损伤模式分析、低易损性设计和增稳控制算法4个方面总结了舵面毁伤评估的研究体系,重点分析了用于舵面毁伤评估的6项关键技术。在此基础上,针对未来战机高生存力设计和快速、精准毁伤评估技术的需求,结合未来关键技术发展趋势,从功能毁伤角度分析了舵面毁伤评估需要关注和亟待解决的问题。

远场爆炸荷载作用下钢箱梁桥的动力响应及毁伤评估

针对大规模爆炸后桥梁结构的毁伤评估问题,以三跨连续钢箱梁为对象,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和显式动力学方法,研究了冲击波入射角度与冲击波强度对桥梁结构破坏模式的影响规律,建立了桥梁毁伤程度与冲击波特性之间的映射关系。结果表明:通过CFD数值模拟得到的爆炸荷载可以反映冲击波的绕射和消波效应,可以为桥梁结构的抗爆计算提供可靠的爆炸荷载;桥梁的破坏模式与冲击波入射角有关,而桥梁的毁伤程度与冲击波强度有关;入射角度为0°时,桥梁的迎爆面腹板发生局部屈曲,非迎爆面桥墩发生破坏。

沉箱码头在空中和水下爆炸作用下的累积毁伤效应研究

为了揭示沉箱码头在空中接触爆炸和水下近距离爆炸荷载作用下的累积毁伤效应,对沉箱码头模型开展多类型单次组合爆炸试验,并建立有限元模型对沉箱码头的毁伤过程进行数值模拟,分析了空中、水下单次组合爆炸作用下沉箱码头的毁伤发展和破坏机理。结果表明,在空中爆炸和水下爆炸下,沉箱码头呈现出不同的破坏模式,空中接触爆炸下沉箱码头仅上部面板局部破坏,面板爆心位置形成局部破口,而水下近距离爆炸下沉箱和面板均发生明显破坏,沉箱迎爆面中下区域混凝土保护层破碎,面板与管沟连接处形成横向通长裂缝。在空中和水下单次组合爆炸荷载下,沉箱码头上部结构的破坏现象和毁伤程度存在叠加效应,码头面板的二次毁伤在已毁伤形态的基础上发展形成,二次毁伤现象与单次爆炸下的毁伤现象具有一定相似性和累积效应。空中和水下单次组合爆炸作用下,码头面板和管沟连接区域由于应力集中为码头的薄弱部位,沉箱封仓板由于上下填砂的缓冲作用毁伤效应较轻微。

考虑连续倒塌的大型建筑物结构毁伤评估

针对大型建筑类目标快速、准确毁伤评估需求,提出基于构件贡献因子的考虑连续倒塌因素的目标结构毁伤评估方法。通过分析目标结构毁伤机理,计算关键构件贡献因子并建立其毁伤准则等流程,进而构建目标结构毁伤计算模型。仿真结果表明,该方法能够快速、准确实现目标易损性分析与毁伤评估。

引信毁伤控制技术与发展构想

现代战争要求火力打击具备“发现即命中,命中即摧毁”的高效毁伤能力,武器弹药高效毁伤对引信毁伤控制能力提出更高要求。在总结分析当前引信毁伤控制技术特性的基础上,讨论了引信开环毁伤控制技术路线与特点,并针对开环控制毁伤效能不高导致弹药毁伤效能难以有效发挥的问题,提出了引信自适应闭环毁伤控制的发展设想。根据所设计的引信自适应闭环毁伤控制技术路线,探讨了未来需要重点解决的基础性问题,为引信闭环毁伤控制理论建立奠定基础。

地面装甲类目标毁伤建模与评估方法

针对战斗部对地面装甲类目标实战化毁伤评估中破片战斗部爆炸高瞬态形成的不确定破片群很难直接用现有的方法对复杂系统目标进行毁伤评估的现象,论文以轻型地面装甲车为被毁对象,提出了一种新的目标毁伤建模与评估方法。在深入探究目标系统及其子功能的基础上,对轻型地面装甲车进行易损性分析并建立等效模型,给出基于轻型装甲车目标易损性和弹目交会关系的概率模型;最后对目标的毁伤评估进行仿真模拟,结果表明评估破片战斗部对轻型地面装甲车的实战化毁伤效果,可为破片战斗部毁伤效能的研究提供参考,并为目标毁伤概率定量计算提供新的理论支撑。

针对侵爆弹的毁伤效能评估方法

基于侵爆弹毁伤特征,提出针对侵爆弹的毁伤效能评估通用方法,建立了评估模型和计算流程,并以侵爆弹打击机库为例,整合并提出了相关算法,开发了软件工具,进行了毁伤效能评估案例分析。案例分析中,研究对比了侵彻速度、入射角度、目标尺寸、投射精度等因素的影响,表明了弹体威力参数以及目标参数与毁伤结果间的关系。提出的方法较为明确地给出了毁伤效能评估的内涵定义、评估内容、评估技术要点,对于侵爆弹打击其他坚固目标的毁伤效能评估具有较强的指导意义和参考价值。

基于多源信息融合的巡飞弹对地目标识别与毁伤评估

面向利用多枚巡飞弹对地面高防御移动目标进行打击的任务场景,提出一种基于多源信息融合的巡飞弹对地移动目标识别与毁伤评估方法。基于IoU判定实现红外图像与可见光图像的多源信息融合;提出一种基于YOLO-VGGNet的两阶段紧耦合的巡飞弹对地移动目标毁伤评估方法,利用卷积神经网络深度语义信息提取的优势,引入红外毁伤信息,实现对地面移动目标的在线实时毁伤评估。。实验结果表明:基于多源信息融合的目标识别算法有效提升了巡飞弹对地面移动目标识别的有效性;基于YOLO-VGGNet的在线实时毁伤等级评估方法较传统基于图像变化检测与基于两阶段卷积神经网络的方法评估准确率分别提升19%和10.25%。

凸多边形目标毁伤面积的一种解析计算方法

为了降低凸多边形目标毁伤面积计算的难度,提高计算速度,通过对毁伤面积的几何规律进行分析,利用集合分割与递归思想,将毁伤面积计算转化为凸多边形和毁伤圆相交面积的计算问题。利用解析方法对凸多边形目标进行分割,将其按一定分割规则分为三角形分割域和扇形分割域。通过讨论毁伤圆圆心相对位置、多边形顶点情况、圆与目标相交情况,分析凸多边形与毁伤圆的多种复杂相交情况,得出多边形毁伤面积的分割规则,建立毁伤面积的计算模型。最后,设计2个算例对模型和算法进行了验证。结果表明:当凸多边形边数大于20时,设计的解析算法不仅节省了计算时间,而且比网格法提高了2%的计算精度。

基于遥感影像的大当量爆炸建筑物毁伤评估模型

为了研究大当量爆炸建筑物毁伤评估问题,基于遥感影像解译和大数据分析构建了大当量爆炸建筑物毁伤评估模型。首先,基于大当量爆炸的具体历史案例构建了毁伤数据集,具体指基于遥感影像提取建筑物毁伤信息,辅助大数据信息补充毁伤细节,利用地理信息系统空间分析数字化毁伤信息,构成毁伤数据集。然后,基于毁伤数据集中的训练样本修正经验模型参数,构建了适用于大当量爆炸的针对不同类型建筑物的毁伤评估模型,并基于毁伤数据集中的验证样本测试了模型性能。实验证明:所构建模型拟合优度高于96%,检验样本准确度高于84%,整体误差在可接受范围内。所构建模型在一定精度要求下可为大当量爆炸事故评估提供参考。

水下聚能金属射流载荷特性及毁伤效应研究

为研究水下接触爆炸产生的金属射流载荷及其对双层水间隔板的损伤特性。使用耦合欧拉-拉格朗日方法,通过改变圆锥型金属罩的锥角,研究锥角对聚能射流速度的影响。改变金属罩的形状,得到不同类型的聚能侵彻体,在水下模拟其对双层靶板的毁伤作用。不同的锥角影响聚能射流的作用强度,锥角为90°的金属盖能形成最佳射流形状和最大射流速度,穿透效果最好;而不同的聚能侵彻体对靶板造成的损伤各不相同,聚能射流有更强的穿透力,而爆炸成型弹丸造成更大的毁伤面积。通过改变金属罩的形状,可获得不同类型的穿透体,能够适应复杂多变的海洋和损伤要求。该研究可为水下武器的研制和潜艇的防爆、抗冲击和防护提供参考。