多管火箭炮定向管的多目标优化及多属性决策研究

针对某多管火箭炮(MRLS)复合材料定向管的结构设计指标,根据有限元分析方法和优化设计方法,以复合材料定向管的复合铺层厚度、铺层角度及定向管中定位部的位置为优化设计变量,定义定向管固有频率和定向管质量为优化目标,结合有限元数值计算结果,采用改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),建立了复合材料定向管的多目标优化模型。通过优化求解,得到帕雷托(Pareto)最优解,并由这些Pareto最优解构成决策矩阵,利用客观赋权的信息熵法计算各属性的权值,并运用逼近理想解的排序方法(TOPSIS)进行了多属性决策研究(MADM),对Pareto最优解作了排序。引入比刚度结构效能对比分析优化前后的定向管性能,表明对定向管的优化设计是有效的。

基于多岛遗传算法的火箭炮初始扰动综合优化分析

在某型火箭炮动力学模型基础上,采用二次编程技术,建立优化算法与动力学仿真的耦合。开展了相应发射情况的仿真优化分析,得到了最佳的发射时序及与之相匹配的变支撑刚度、阻尼,计算对比了优化前、后系统的振动特性,验证了优化结果的可行性。在此基础上,进一步优化分析了发射时间随机性对初始扰动的影响。研究方法及成果可为多管火箭炮系统的研制、改制提供理论支持。

某型火箭炮多形态耦合发射动力学建模与仿真分析

在刚、柔多体系统动力学的基础上,采用刚液耦合、刚弹耦合的方法,建立了某型多管火箭炮的发射动力学模型,并在模型中引入路面与轮胎的柔性接触模型,较真实全面反映了整个火箭炮系统的真实力学特征。开展了相应发射情况的仿真分析,验证了模型和方法的可行性,得到了发射架在发射过程中的动态响应,计算并分析了相应的振动特性,为多管火箭炮系统的研制、试验提供理论支持。

多管火箭炮密闭发射内弹道仿真

考虑到目前多管火箭炮武器系统发射时声光等信号特征明显,不利于隐蔽,且存在发动机尾焰过大,破坏周围设备,不利于小空间发射等缺点,研究采用密闭发射技术解决多管火箭炮发射时的此类问题。基于质量守恒原理和能量守恒原理,分别建立火箭发动机和火箭炮在密闭容腔内发射的内弹道数学模型,并采用matlab编程,进行仿真。分别分析了不同定向器长度、不同密闭容腔体积情况下对火箭炮内弹道的影响。分析结果表明,一定装药情况下,随着定向器长度的增加,火箭弹出口速度同步增大,但速度增大量越来越小;随着密闭容腔体积的增大,定向器内膛压峰值减小,但膛压峰值减小幅度越来越小。此时可根据计算结果优化火箭炮密闭发射内弹道,为改进火箭炮武器系统提供参考。