空水跨介质鱼雷动力推进系统构型比较分析

目前外军装备的跨介质鱼雷均为助推运载器+鱼雷战斗部的构成形式,空水复用动力推进系统可使运载器与鱼雷合二为一,从而有效提高水下攻击有效载荷量与航程,且全寿命成本低廉,并有发展多次出入水功能的潜力。空水复用动力推进系统在常规鱼雷动力系统的基础上改造,使之具备空中推进和多模式切换的能力。文中针对3类可能的空水复用动力推进系统构型,从运行原理、系统性能、燃料选择、系统控制、研发难度以及发展潜力等方面展开讨论。研究结果表明,对于轻型跨介质鱼雷,可采用单一OTTO-Ⅱ燃料的构型,对于重型鱼雷则倾向于采用煤油和OTTO-Ⅱ双燃料双燃烧室系统的构型。

线导鱼雷动力电池管外激活发射初始弹道研究

为研究线导鱼雷动力电池管外激活发射初始弹道,文中运用流体力学理论,对线导鱼雷出管过程动力学进行分析。基于鱼雷航行动力学方程,结合线导鱼雷特点,建立线导鱼雷管外激活出管纵向运动模型,分别对横舵管制舵角和鱼雷出管速度取不同值时,纵平面初始弹道进行仿真,得到动力电池激活前鱼雷与发射艇的水平距离、深度差、鱼雷俯仰角以及速度的变化曲线,并对仿真数据进行分析。结果表明:以上2个参数对线导鱼雷管外激活初始弹道以及鱼雷航行姿态都有影响,通过合理设定横舵管制舵角,并尽量提高鱼雷出管速度,线导鱼雷管外激活发射可获得安全的初始弹道以及良好的姿态控制,验证了该发射方式的可行性。

一种鱼雷DC/DC电源模块质量比测模型及方法

为了能够有效识别和甄选出可供鱼雷使用的性能优良、质量可靠的DC/DC电源模块,提出了一种鱼雷DC/DC电源模块质量比测模型,该模型的建立以DC/DC电源模块工作原理和失效模式以及鱼雷使用中出现的故障为切入点,从性能与功能、结构与形成、设计开发过程、质量保证能力等多个维度总结和分析了对鱼雷DC/DC电源模块质量有相对重要影响的关注点,进而提炼出相关要素构建了鱼雷DC/DC电源模块质量比测通用模型。在此基础上重点对性能与功能、结构与形成等方面的比测方法进行了研究,同时,根据比测模型和鱼雷产品应用场景,对比测结果的判定提出依据和方法。质量比测模型、比测方法及相关判据的研究,为鱼雷产品选用DC/DC电源模块提供了系统解决方案,同时也为鱼雷电路可靠性分析和保障提供了理论支撑。

鱼雷动力电池研究进展综述

本文综述鱼雷动力电池的种类、发展及应用。从铅酸电池、镉镍电池、锌银电池、镁氯化银电池、铝氧化银电池、锂亚硫酰氯电池、锂氟化碳电池和锂离子电池等方面介绍鱼雷动力电池的发展历程。指出今后鱼雷动力电池高比功率、大容量的发展需求,铝氧化银电池性能提升、锂电池深度开发和多种电池体系混合使用的发展趋势。为今后鱼雷电动力发展提供了参考。

鱼雷结构振动传递特性的试验研究

对鱼雷结构动态特性的研究是鱼雷低噪声设计与噪声预报的前提 .本文以某小型鱼雷为对象 ,在自行研制的带有激励源的试验模型上 ,对其结构振动的传递特性进行了一系列试验 .通过运转试验与随机激励试验 ,研究了不同频率的振动沿壳体的传播与衰减、不同隔振方案下的振动传递率与影响振动传递的因素 ,得到了其中的若干规律 。

大型电动力鱼雷动力电池管外激活发射对初始弹道的影响

通过对大型电动力鱼雷初始弹道的仿真结果与试验数据的对比 ,表明仿真基本反映了实际情况 .在此基础上 ,通过对大型电动力鱼雷一次动力电池不同激活时间的管外激活发射初始弹道的仿真 ,证明了将现用设定参数进行合理调整并提高动力电池性能 ,实现动力电池管外激活发射是可行的 .

一种电动力鱼雷实航工作可靠度评估方法

针对一次动力电池可用于实航试验子样数很少的局限性,单纯采用经典可靠性评估方法难以满足鱼雷工作可靠性试验鉴定需求。通过分析电动力鱼雷可靠性结构,设计全雷工作可靠性试验方案,提出全雷实航工作可靠度评估方法。计算实例表明,该方法简单实用,在仅有少量一次动力电池的条件下,可准确做出高置信水平的电动力鱼雷全雷实航可靠度评估。

国外鱼雷动力发展研究

鱼雷动力很大程度上决定了鱼雷的先进程度,在整个鱼雷构成中具有举足轻重的地位。从鱼雷诞生伊始国外发展了多种动力形式,其中隐藏了影响鱼雷动力发展的关键要素。本文通过对美、俄、英、法、德、意六国鱼雷动力发展历程的梳理,分析影响鱼雷动力发展的关键因素以及未来动力发展趋势,为我国鱼雷动力设计提供参考、借鉴。

从装备需求看鱼雷动力电池发展

随着鱼雷武器向大航程、高航速和信息化方向发展,鱼雷动力电池的研发也面临着新的挑战。从分析鱼雷装备发展特点出发,介绍了锂氧化银电池、锂氟化碳电池、氢氧燃料电池、热电池等几种高能电池的发展情况,并对其作为鱼雷动力电池的应用进行了分析,展望了鱼雷动力电池以下三方面的发展方向:深度挖掘铝氧化银电池的性能潜力;开展新体系高能电池技术研究;积极开发组合电源技术。

鱼雷热动力系统工作温度整体计算模型及有限元法应用研究

文章建立了稳态条件下鱼雷热动力系统工作温度整体计算模型,通过算例验证了模型的正确性.用计算模型和有限元法相结合,应用I-DEAS有限元分析软件对重型鱼雷内层气缸套和活塞进行了温度场有限元计算,得到了可信的温度分布结果.

鱼雷战斗部装药特点与发展

战斗部装药作为鱼雷重要的战技指标,炸药的选择与应用不仅影响毁伤威力,也关系到全雷的安全性。文中分析了鱼雷战斗部爆炸能量释放特点,针对不同的鱼雷战斗部,根据目标特性及雷目交会特点,得出了反舰鱼雷选用高气泡能的炸药,反潜鱼雷选用高爆速高爆压的炸药,反鱼雷鱼雷(ATT)选用高冲击波能的炸药能获得更大的毁伤威力;同时介绍了国内外水中兵器炸药的技术发展与应用情况,从毁伤威力、安全性及装药工艺性等多个角度明确了鱼雷装药的基本需求,并在此基础上,从鱼雷战斗部威力的不同风险程度、不同装备应用时机的角度出发,结合当前不同水中兵器炸药的性能对比,针对不同类型鱼雷主装药选择与应用给出了建议。文中的研究可为鱼雷战斗部及水下炸药研究与发展提供参考。

燃料电池用于鱼雷动力装置的设想

燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电装置。论述了在鱼雷上应用燃料电池的动力系统相对于目前动力系统的优点和可行性,并分析了在鱼雷上使用燃料电池所需要解决的问题。

基于多维联合仿真技术的鱼雷动力系统特性研究

为获得鱼雷动力系统和组件特性改变时的相互影响规律,文中建立了动力系统零维性能仿真模型、发动机缸内过程一维仿真模型和发动机三维虚拟样机模型,将传统研究相对独立的零维、一维和三维仿真模型相结合,使得数值计算更高效、准确,并对动力系统的性能和发动机的动力学特性进行了数值计算,仿真了动力系统启动、换速、变深和实航工况下发动机关键部位受力和运动情况,以及发动机进气比对动力系统性能的影响,仿真结果和试验结果基本吻合。文中研究的联合仿真技术为动力系统和发动机组件的设计提供了一种新方法,可为产品的工程设计提供参考。

对转桨推进型鱼雷有动力影响研究

为使国内具备鱼雷有动力风洞试验能力 ,通过设备研制和对转桨推进型鱼雷性能研究试验表明 :一是动力对姿态导数影响达 40 % ,效率导数一般下降 1 0 %～ 1 5 % ,设计单位应重视上述特性对鱼雷航行与机动特性的影响 ;二是对转桨对雷体稳定性作用值得高度重视 ,传统认为对转桨是鱼雷辅助稳定装置的设计思想应有所调整 ,尤其对机动性要求高的鱼雷。

基于增量式PID算法的气体流量控制方法

气体流量控制回路因其动态特性复杂、响应速度受限等现象给控制器的设计带来了挑战。文中在分析鱼雷气体燃料动力系统动态流量控制特性的基础上,使用增量式比例-积分-微分(PID)算法来实现气体流量的动态控制,给出了控制系统动态特性的数学描述。在气体流量自适应控制器的设计阶段,首先在Ziegler-Nichol初始化基础上,试凑出一组具有良好控制效果的PID参数,并通过阶跃试验确认了该控制器的性能。仿真试验证明了该控制器在动态环境下的自适应能力。

鱼雷动力电池研究进展

电动力鱼雷具有噪声小、隐蔽性好、制导作用距离大等优点,是世界各国积极研制发展的鱼雷武器之一。本文综述了鱼雷动力电池发展过程中各阶段主要电池的化学成分、性能指标及优缺点。详细介绍了几种具有高比能量、高比功率的新型鱼雷电池的研制及使用情况。可以看出,电池的结构设计对电动鱼雷的发展起着重要作用,而大功率和高效率是未来鱼雷电池的发展方向。

鱼雷热动力系统性能评价指标体系初探

为了更好的对鱼雷热动力系统进行综合评价,且能够对同一系统的不同方案进行比较,在借鉴国内相关行业指标体系构建的基础上,提出了用于评价鱼雷热动力系统的指标体系,采用关联矩阵法,并考虑各指标的权重系数,获得了各方案有关指标的评价值,探索了系统多目标量化评价方法。构建的指标体系和评价方法可用于鱼雷不同能源动力系统的对比、同一能源动力系统的改进,还可反映能源动力系统的发展方向,为新型能源动力系统选型决策提供技术支撑。

爆破型鱼雷爆炸威力试验评估方法

为了探寻评估爆破型鱼雷战斗部爆炸威力的科学方法,研究了爆破型鱼雷的两种毁伤模式,梳理了在工程设计时采用的鱼雷爆炸威力表征模型,提出用能量法、通过试验测量手段,来评估战斗部爆炸威力,并建立评估模型。结果表明:爆破型鱼雷对水面舰艇的毁伤模式分接触爆炸和非接触爆炸;接触爆炸对舰船壳体局部结构造成毁伤,非接触爆炸对船底局部结构和总纵强度造成破坏;工程设计上采用的鱼雷爆炸威力表征模型,不适用于采用新型防护设计的现代舰船,忽视了气泡能对舰船总纵强度的破坏作用;用能量法评估爆破型鱼雷爆炸威力科学可行;鱼雷无靶静爆、实航固定靶、实航活动靶3种试验模式,不仅可实现威力评估,结合靶船毁伤情况,还可以对鱼雷的毁伤能力作出评价。

低噪声鱼雷热动力装置设计技术研究

分析了鱼雷热动力装置振动噪声源, 提出了鱼雷热动力装置减振设计准则和振动激励噪声的抑制途径, 通过设计中振动试验研究, 可以以较低的费用设计和改进鱼雷动力装置。

鱼雷动力技术发展展望

概括地介绍目前世界上各种先进的鱼雷动力系统, 包括热动力和电动力, 着重介绍了它们的发展前景, 并从比能量和比功率、安静性、技术复杂性、实现多速制或无级变速以及全寿命周期工作费用这五方面比较了热动力和电动力的主要特性, 全面展望了鱼雷动力技术的发展趋势。