关于兵器科学与技术学科发展的思考

针对兵器科学与技术学科和武器装备的发展需求,梳理了兵器科学与技术学科的发展历程,分析了学科的特点,提出了武器装备发展的3个基本划分阶段,从把握作战需求、设计体系结构、创新驱动引领、学科交叉融合、运用论证结合等五个方面探讨了对兵器科学与技术学科发展的一些思考,为科学谋划学科建设路径和推动武器装备发展提供参考。

《火炸药学报》荣获《兵器科学与技术(武器工业)领域高质量科技期刊分级目录(2022版)》T2级

近日,中国兵工学会发布了《兵器科学与技术(武器工业)领域高质量科技期刊分级目录(2022版)》,《火炸药学报》入选高质量科技期刊分级目录,位列T2级,被认定为具有较高水平的国际知名科技期刊。《兵器科学与技术(武器工业)领域高质量科技期刊分级目录(2022版)》(以下简称“分级目录”)是在中国科协的统一部署下,由中国兵工学会组织主持的一项评价体系,旨在为推动建设与世界科技强国相适应的科技期刊体系,助力我国科技期刊高质量发展,以吸引高水平论文在中国科技期刊上的首发。

高机动履带车辆行驶系统中的5个科学技术问题

行驶系统对坦克装甲车辆的性能尤其是机动性有特别重要的影响,然而由于工作环境复杂且恶劣,使行驶系统技术成为制约坦克装甲车辆性能提高的"瓶颈"。论述了高机动履带车辆行驶系统中基于机电相似系统的振动衰减网络设计、复杂系统非线性振动动力学、能量耗散、地面力学和非线性振动控制等5个科学技术问题的概念内涵、研究目标、研究内容和前人的研究成果,期望引起各方面的关注,并深入开展基础理论层面上的研究和工程技术层面上的协同攻关。

引信软件安全性与引信安全系统软件安全性探讨

首先结合相关标准探讨了引信软件安全性与引信安全系统软件安全性的概念以及内涵,讨论了引信软件安全性的不同维度。进而对引信安全系统软件安全性进行了分析,明确了引信安全系统软件主要特点。最后对当前引信系统软件安全性存在的部分问题给出了建议与改进措施。

陆战平台综合电力系统及其关键技术研究

针对地面战斗平台电驱动、电武器、电防护以及其他多用电任务剖面需求,提出了陆战平台综合电力系统的理论构架,对系统概念、功能与特点进行了界定,并构建了一种基于多驱动特性能量源的系统分布式体系结构。在此基础上,以"系统容量"和"电能质量"为纽带,系统分析了能量源匹配计算、功率变换装置设计、能量分配与优化控制以及电能质量分析与管理等关键技术。研制了系统样机并应用于工程实践,为加快推进陆战平台全电化技术发展提供能源支撑与技术借鉴。

喷管气流反推技术在改善机枪射击精度中的应用

为了改善机枪系统射击精度,将喷管气流反推技术应用于某12.7 mm重机枪系统,在枪管不同位置设计喷管,并设计了3种喷管工作方案进行比较。根据相关实验数据,建立了准确的机枪系统刚柔耦合动力学模型并进行计算,获得了弹头出膛口瞬时膛口响应。根据外弹道理论,对射击距离100 m弹头散布进行计算,对比了不同喷管作用形式对机枪系统射击精度的改善情况。研究结果表明:喷管以力矩形式作用于枪管时,弹头出膛口瞬时高低方向位移、射角、速度扰动波动小,射向一致性高,对应的散布圆半径R50改善72.3%左右,可有效改善机枪系统射击精度。

一种基于终点弹道气动噪声及落地声分析的未爆弹探测技术

针对常规兵器靶场试验、部队训练及演习过程中非爆弹定位困难的问题,介绍了一种采用低成本声学传感器的终点弹道未爆弹探测技术。根据弹着区范围,布置若干声学传感器,保证其测量范围覆盖整个弹着区。对于每一个声学传感器采集到的气动噪声及落地声信号,执行以下计算步骤:采用快速傅里叶变换与拉普拉斯小波分析技术进行声学信号的降噪与增强;采用短时能量、短时幅度以及短时过零率进行气动噪声与落地声端点检测;采用小波包分析技术提取降噪增强后声学信号的特征;采用基于最小距离的阈值准则进行终点弹道气动噪声及落地声的识别。靶场试验未爆弹落点粗定位结果显示,文中所提技术可用于未爆弹落地点定位,定位精度可达10 m.

军用地面无人机动平台技术发展综述

地面无人机动平台对发展高机动地面无人战斗系统具有重要的战略意义,是当前各国国防科技领域的研究热点。文中综述了军用地面无人机动平台的发展历程与最新进展,分别阐述和分析了其基本组成和发展特点,然后从环境感知、运动规划、跟踪控制等方面总结了军用地面无人机动平台发展中的关键技术,并对军用无人机动平台的研究方向和研究重点进行了展望。

基于光子晶体技术的红外隐身材料研究进展

光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,其光子禁带对入射电磁波具有高反射率,能够有效改变目标的辐射特性,降低目标在红外波段的可探测性,是未来红外隐身技术的重点发展方向。为理清光子晶体红外隐身材料进一步发展所面临的问题和机遇,对光子晶体在红外辐射特性调控、光子禁带的展宽、多波段兼容技术、变发射率自适应隐身技术等方面的应用进展进行梳理和总结,并对新一代光子晶体红外隐身材料技术发展进行了展望,以期为光子晶体红外隐身材料对宽频隐身、多波段兼容、可逆的动态调整等的需求提供一定的解决思路。

基于周期模糊函数的伪码调相与正弦调频复合引信信号参数提取技术

伪码调相与正弦调频(PRCPM-SFM)复合引信信号参数提取是实施引信欺骗性干扰的前提。针对噪声背景下的PRCPM-SFM复合引信信号,通过分析PRCPM-SFM复合引信信号的周期模糊函数,研究了利用周期模糊函数抑制噪声的机理,根据引信信号周期模糊函数的特点,设计了在模糊函数变换域的参数提取算法。仿真分析表明,该方法能有效提取出引信信号特征参数,具有较好的噪声抑制能力。

柔性防暴弹致伤威力评估技术研究

鉴于柔性防暴弹对目标致伤时弹丸会发生形变,导致弹丸的比动能难以有效测定,对弹药的致伤威力无法进行准确评估。为真实反映柔性弹药致伤效果,采用3种评价方案:传统致伤威力评估方案、生物致伤威力评估方案和基于冲击压力的致伤威力评估方案,对柔性防暴动能弹致伤威力进行实验研究。实验结果表明:传统致伤威力评估方案不适用于柔性弹致伤威力评估;柔性弹致伤威力评估可采用基于冲击波压力的致伤威力评估方案,运用"四分之一规则"对致伤威力进行评估。

面向自行火炮变型设计问题的混合案例推理技术研究

自行火炮设计过程中存在大量变型设计问题,为提高自行火炮设计质量和效率,将案例推理技术引入自行火炮变型设计问题求解过程中。针对自行火炮案例特点及变型设计的需求,提出了一种混合案例推理技术。通过研究基于本体的自行火炮案例表示技术,构建了自行火炮设计案例本体,并确定自行火炮案例检索过程中不同情况下的相似度计算方法。在此基础上,采用基于神经网络的参数预测技术,实现了变型设计问题中设计参数的求解。并以复进机设计为例,验证了所提出方法的可行性和有效性。

沿海两栖车辆腐蚀现状及腐蚀综合控制技术

针对两栖车辆在海洋环境下的使用情况,全面系统地介绍了两栖车辆在海洋环境下的腐蚀情况,并针对腐蚀问题和规律,提出两栖车辆腐蚀综合控制的理论及防腐设计原则。重点介绍了两栖车辆Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn六元牺牲阳极材料、陶瓷型耐磨蚀涂层、复合防腐涂覆层、异种金属电位匹配、高分子密封防腐等专项腐蚀防护技术,提出树立全系统和全过程腐蚀综合控制的思想,制定以预防、控制和治理为主要内容的工艺规程,构建腐蚀控制维修保障的配套技术手段,从顶层完善工腐蚀控制理论体系。

无人驾驶轮式车辆电控气压制动技术研究

以有人驾驶4×4轻型战术轮式车辆为基础,开展无人驾驶电控制动技术研究。针对原车气压制动的结构和特点,设计一种电控气压制动系统,实现该车无人驾驶模式电控制动功能的同时,保留人工驾驶模式人工制动功能,且两种模式能够灵活切换。通过实车试验辨识电磁阀控制特性、不同路面车辆滚动阻力系数、电控制动车辆减速度与车速及控制输入的关系,并与无人车辆其他模块联调,为后续无人车辆控制策略的制定提供试验依据和理论支撑。试验结果表明:所开发的电控气压制动系统能够快速、精确地响应制动请求,人工行车制动与电控行车制动切换灵活、过渡平稳,可广泛应用于其他使用气压制动系统的商用车辆,以实现无人驾驶或辅助驾驶功能。

激光引信双向驱动单发单收大视场探测技术研究

由于受系统功耗和空间的限制,常规弹药激光引信无法采取多个激光器和多个激光接收器实现多发多收,同时传统的激光大视场探测方式无法满足小型化、结构简单的需求。提出一种新型的双向驱动单发单收大视场探测方案,建立弹目交汇捕获率数学模型,分析了不同弹目距离以及不同转速下目标捕获率。并针对系统电磁干扰影响因素,采用多种方法复合屏蔽电磁信号对回波信号的干扰,加工制作了原理样机,进行了抗电磁干扰实验以及不同距离动态旋转目标探测实验,结果表明本方案能够有效屏蔽系统电磁干扰,在转速50 000 r/min时能保证距离为8 m的目标可靠捕获,使大视场全向探测激光引信在常规弹药上的应用成为可能。

自行高炮射击精度综合补偿技术研究

为提高自行高炮射击精度,提出了提高高炮射击精度的综合补偿方法。基于武器系统组成,分析了影响自行高炮射击精度的主要因素及影响方式。在此基础上,结合火控闭环控制技术,根据火控解算误差相关性,建立误差综合补偿模型,利用火控解算前一时刻的误差特性,对后一时刻火控解算进行误差实时综合补偿,以提高射击精度。理论计算和试验数据分析表明,在不改变现有武器装备状态的情况下,该方法能提高自行高炮射击精度,验证了该方法的有效性。

叠氮硝胺发射药表面钝感新技术

为解决高增塑剂含量的高能发射药表面钝感问题,采用小分子多炔基化合物均苯三甲酸三炔丙酯(TPTM)作为钝感剂前驱体,经喷涂工艺渗入叠氮硝胺发射药表层后与基体组分1,5-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷(DIANP)反应,形成交联网状大分子钝感剂,并通过密闭爆发器实验和热加速老化实验表征了钝感效果。实验结果表明,TPTM与DIANP在50℃下即可完全反应,采用TPTM对叠氮硝胺发射药进行表面钝感处理后,发射药的初始燃烧活度大幅度降低,渐增性燃烧特征量Lm/L0达到1.8左右,Bm值在0.5左右,并且在50℃加速老化6个月以后燃烧性能基本不变。以小分子多炔基化合物作为钝感剂前驱体的方法适用于对叠氮硝胺发射药进行表面钝感处理,并且钝感效果良好,满足长储稳定性的要求。

装甲钢焊接技术研究进展

装甲钢是一种用于作战装备的保护性合金材料,装甲钢的焊接是装甲钢结构的主要连接方式。从装甲钢的裂纹类别、特点以及其形成原因出发,介绍了装甲钢焊接材料、焊接工艺和提高焊接接头性能的措施。主要包括奥氏体焊条、铁素体焊条及奥氏体/铁素体双向焊条;电弧焊、CO2气体保护焊、熔化极气体保护焊、修复装甲钢裂纹的铝热焊、机器人焊,激光焊等焊接工艺;焊后热处理、超声波冲击法、焊趾砂轮打磨法与钨极电弧焊法。并在装甲钢焊接技术研究现状分析的基础上,提出装甲钢焊接技术今后的改进措施与发展方向。

基于本体和知识组件的自行火炮设计知识表示技术

自行火炮各类设计知识如果未得到有效地组织和表示,会导致设计过程中难以重用已有设计知识。针对该问题,提出了一种基于本体和知识组件的知识表示方法。通过分析自行火炮设计知识的表示需求,研究自行火炮设计本体的组织方式和知识组件的开发策略,构建自行火炮设计本体与知识组件的映射关系,实现自行火炮设计知识的表示。在此基础上,通过开发专用知识检索系统,使设计人员能快速重用已有的设计知识。以中大口径压制自行火炮为例,实现了设计知识的表示和重用,验证了所提出方法的可行性和有效性。

发射药超临界发泡微孔制备技术研究

超临界流体微孔发泡技术近几年在高分子材料加工中的应用得到了广泛关注,从发泡机理到实验室制备技术,以及生产加工等方面都进行了大量研究。结合发泡机理,对发泡过程中泡孔结构参数的影响因素、发射药发泡中CO2的溶解与扩散以及不同微孔发射药的燃烧特性内容做了针对性的研究;并结合燃烧特性,展望了这类发射药在装药技术中的应用方向,以及超临界流体微技术在发射药制备中的发展方向。