基于靶载多目标雷达的高炮射击精度测试研究

对空射击精度是检验高炮武器性能优劣的重要指标,传统的双光电交汇测试方法效率较低。为解决高炮射击精度测试手段单一、数据处理繁琐以及试验成本过高等问题,提出靶机加装多目标探测雷达进行高炮射击精度测试的方法。构建了高炮对空射击精度测试方案,分析了射击精度测试系统的工作原理及数据处理方法,并根据雷达测试数据建立了高炮射击精度计算模型,分析了该测试系统的测试精度,并通过了对空射击测试试验验证。研究结果表明:该测试方法的理论测试误差较小,弹丸检出率高,能够实现高炮对空射击精度的测试。

炮口振动特性对自动炮射击精度的影响研究

为研究炮口振动特性对射击精度的影响,以某型自动炮为研究对象,对模型做出合理假设,分析自动炮系统各部件之间的约束关系,基于火炮发射多体动力学理论,考虑身管柔性、机构间隙等因素,建立了自动炮动力学仿真模型;通过火炮水平射击时后坐和复进的后坐力及后坐位移曲线,验证了仿真模型的准确性。对单发和连发射击时的自动炮动力学特性仿真模型进行仿真计算,得到了该自动炮单发及连发射击时的炮口动态特性。根据各发弹丸出炮口瞬间炮口振动特性,初步计算了千米立靶密集度。仿真结果及立靶密集度计算结果对火炮射击精度的提高和结构优化具有一定的参考价值。

车体刚强度结构优化对连发武器射击精度的影响

为减小射击时车体振动对车载连发武器射击精度的影响,建立了某轮式车辆车体有限元模型,对火炮典型射击工况下车体的受力进行了分析,以提高车体结构刚强度为优化目标,在车体后方横向增加变截面梁来改进相应的薄弱结构。车体改进前后的模态测试与射击试验结果表明,经过车体结构优化可有效改善整车环境下对射击精度影响较大的身管一阶模态频率,5连发射击时的射击精度得到有效提高。

小口径火炮系统射击精度分析及试验方法研究

以某车载小口径火炮系统为例深度分析射击误差源,提出射击误差指标体系并进行指标分解,总结传统分解式试验方法。为解决传统试验方法受试验场地、经费限制,选取目标机不能涵盖所有作战对象、试验航路不能覆盖作战空域而导致射击精度验证不充分的问题,提出一种模拟航迹实弹射击试验方法。该模拟航迹实弹射击试验通过仿真与实装相结合的方式,可直接获取系统对不同典型目标、各种航路参数下的射击误差,解决射击精度验证不充分的问题。采用射击误差指标表征系统射击精度优劣,射击误差指标体系的分解方法,对如何提高火炮系统射击精度有很好的参考价值。提出的模拟航迹实弹射击试验方法对同类火炮武器系统的论证、研制可提供一定的参考和帮助。

“金属风暴”武器射击精度影响因素分析

基于"金属风暴"武器发射动力学理论和仿真系统,分析了影响"金属风暴"武器射击精度的相关因素,仿真了弹丸动不平衡、弹炮间隙、质量偏心、射序、射击间隔对射击密集度的影响,建立了射击精度与其影响因素的定量关系。初步进行了"金属风暴"武器作战效能分析,建立了射击精度与命中概率的关系。提出了提高"金属风暴"武器射击精度的措施,为提高"金属风暴"武器射击精度提供了理论基础和有效的技术手段。

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。

坦克底盘角振动对火炮射击精度影响机理研究

实车试验表明,在行进间射击试验时,当车辆超过一定车速（行进间射击车速）时,射击精度或射击命中率会发生大幅度的下降.针对这个问题,建立了坦克底盘角振动导致的射击偏差的数学模型;并结合实车试验数据,对射击延迟时间内底盘角振动造成的火炮射击偏差进行了全面分析.分析研究表明： 在相同的行驶车速条件下,车辆底盘角速度、姿态角变化量随着射击延迟时间的增大而增大;在相同的射击延迟时间内,车辆底盘角速度、姿态角变化量与射角偏差随着行驶车速的增大而增大;其中射角偏差引起的目标距离偏差是弹丸横向速度导致的目标距离偏差的3 倍-5 倍.因此,随着行驶车速增加而增加的射角偏差增大是行进间射击车速受限的主要原因.

Bayes法鉴定武器系统射击精度研究

为了在武器系统鉴定精度指标满足的条件下,减少试验弹药消耗量,降低鉴定成本,给出了一种数学模型和方法:对武器系统射击精度进行仿真,将仿真结果作为系统分析的验前信息,再进行适当规模的实弹试验,将试验结果作为检验子样,根据验前信息和检验子样采用Bayes统计决策方法对武器系统的射击精度进行鉴定。获得了Bayes决策不等式、Bayes决策风险计算公式和验前概率公式。该模型和方法应用于新型武器鉴定之中,降低了武器鉴定成本。

火炮射击精度仿真研究

该文对火炮射击精度计算机仿真方法进行研究 ,包括仿真方法和射击精度仿真等内容。该文先对影响射击精度的各种射击环境参数进行分析 ,从而给出其概率特征和仿真时的随机取值 ,然后仿真每次的射击结果 ,进而求出射击精度。该仿真方法避免了近似计算中存在的相关性误差 。

某型坦克底盘线振动对行进间射击精度影响机理研究

针对某型坦克高速行进间射击精度较低的问题,从底盘线振动的角度分析了炮弹出膛的横向速度、瞄准系统成像质量、乘员观瞄操纵效能三方面的影响因素,并结合实车试验数据逐一研究了每个因素对射击精度的影响。研究结果表明:底盘线振动引起的横向射击偏差较小,不足以引起射击精度的大幅降低;底盘线振动虽然对瞄准镜成像质量虽然有一定的影响,但基本不会影响观瞄效果;而由于乘员乘坐位置线振动较大,乘员的乘坐舒适性较差,使其难以精确操纵瞄准设备,从而影响观瞄效果。因此,车辆底盘线振动对坦克装甲车辆射击精度的影响主要表现在对乘员乘坐舒适性的影响上,乘员舒适性较差是限制行进间射击精度的重要原因。

基于动态跟踪数据的舰炮射击精度仿真

为探讨动态跟踪精度试验在舰炮武器系统试验中的作用,以舰炮跟踪真实目标获取的动态精度数据为基础,建立了直接命中体制反导舰炮武器系统的仿真模型,在较接近真实的条件下模拟计算了舰炮武器系统的射击精度,给出了某直接命中体制反导舰炮武器系统1发命中概率及2发命中概率的仿真计算结果.计算结果与实弹射击结果接近,表明该仿真方法不仅可以预测动态跟踪精度试验后的试验精度,还可以验证射击试验结果的置信度.

弹药因素对5.8mm步枪射击精度影响的因素及试验研究

在内弹道方程组基础上,结合数学偏导方法,推导出内弹道修正系数的理论计算公式,以5.8 mm步枪为武器研究平台,计算5.8 mm步枪装药量、弧厚、弹头质量的修正系数。结果表明:对5.8 mm步枪初速及最大膛压影响程度大小依次为装药量、球扁药弧厚、弹头质量。装药量在靶场试验中具有较精确可控性,用统计分析法仅对得到的发射药尺寸及弹头质量对5.8 mm步枪初速影响数据进行显著性分析,分析显示发射药尺寸较弹头质量对初速影响更为敏感,与理论计算结果相一致。从而得出改进发射药尺寸偏差是提高5.8 mm步枪射击精度的有效方法。

基于逐步回归法的车载炮射击精度影响因素分析

采用逐步回归分析法研究各种随机因素对车载炮射击精度的影响,建立了随机因素影响程度逐步回归分析算法。确定了影响弹丸落点的随机因素,给出了某车载炮弹丸外弹道飞行参数的初始均值和标准差,按均匀设计方法获得随机因素对弹丸落点的影响数据。对所得到的数据进行逐步回归分析,研究这些因素对车载炮射击精度的影响。回归分析结果与实弹射击现象相吻合,验证了该文所提逐步回归分析法用于车载炮射击精度影响因素分析的可行性和有效性。

车载转管机枪高低射频对射击精度影响的仿真研究

以某型车载转管机枪为对象,为了研究高低两种射频对其射击精度的影响程度,采用虚拟样机技术建立了该型机枪刚柔耦合多体动力学仿真模型。考虑转管机枪射击时各部件的运动关系和受力情况,对机枪的工作原理和系统拓扑机构进行了分析说明。综合考虑轮胎与地面、车体与机枪之间的相互作用,仿真模拟了机枪的射击试验过程。对机枪在高、低两种射击频率条件下进行了系统动力学分析和外弹道计算,获得了机枪的动态响应特性和立靶散布情况。通过对试验数据和仿真结果的对比分析,得出机枪射频对射击精度的影响关系。

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。

基于虚拟样机技术的某型火炮射击精度分析和优化研究

首先建立了反映火炮射击特性的动力学模型和虚拟样机,介绍了灵敏度分析法和广义简约梯度法。定义了基于空间的归一化炮口初始扰动表征射击精度,通过引入相对灵敏度分析方法,基于虚拟样机研究了结构参数对火炮初始扰动影响的规律和显著程度,解决了具有不同量纲的结构参数影响比较难题。通过研究发现,后坐部分质量左右偏心、后坐部分质量上下偏心、高低机刚度、大架刚度和高低机阻尼是影响火炮初始扰动的重要结构参数。利用广义简约梯度法优化了上述对火炮初始扰动有重要影响的结构参数,优化结果表明该型火炮具有较大设计改进空间,说明了虚拟样机技术在武器装备设计和研制领域应用的可行性和优越性。最后,展望了虚拟样机技术在武器装备工程领域的应用前景及下一步工作的研究方向。

形貌优化在机枪枪管频率设计中的应用以及射击精度改进研究

为了提高机枪系统射击精度,将瞬态动力学与模态分析技术相结合,为枪管结构形貌优化选择了合适的目标模态,对其进行了形貌优化。采用刚柔耦合动力学与外弹道计算对优化前后机枪系统动力学响应特性、射击精度进行了对比研究。结果表明:采用优化后的枪管结构后,枪口高低方向振动位移、速度、射角最大值分别减少了40%,52%,46%左右,效果良好。并且,机枪射击精度指标R50,R70分别由原先的7.7,11.6cm下降为2.6,6.4cm,射击精度指标分别提高了66%,44%左右,提升效果较为明显。此研究可为同类武器结构设计提供参考。

多管火箭炮射击精度总体设计方法研究

多管火箭炮射击精度设计方法是获得多管火箭系统高射击精度的关键技术。为解决长期制约多管火箭系统发展的射击精度设计方法国际难题,从准确快速描述多管火箭系统动力学规律入手,通过理论、计算、试验三大方面连续20多年的系统深入研究,引入多体系统传递矩阵法这一多体系统动力学新方法,结合现代计算机技术,构建了多管火箭系统动力学可视化仿真与设计软件和多管火箭系统射击精度数据库,据此首次制定了我国首个多管火箭炮射击精度总体设计方法兵器行业标准和国家军用标准,包括:多管火箭炮射击精度设计原理与流程、模型设计、动力学仿真与优化、虚拟样机总体设计方案及其虚拟试验结果、虚拟试验结果的物理试验验证、多管火箭炮射击精度总体设计方案。这些为多管火箭系统射击精度设计提供了理论依据、技术手段与技术标准,为其他武器系统和其他复杂机械系统动力学设计提供了借鉴。给出了本方法用于我国兵器、船舶、航空、航天工业行业多种多管火箭系统射击精度设计重大工程实践,大幅提升多管火箭炮射击精度设计水平从而大幅提高多种多管火箭系统射击精度的部分实例。

侧推矢量在提高火箭弹射击精度的技术研究

文中首先建立了有控弹道的动力学方程,给出了侧推矢量发动机点火控制逻辑,当实测弹道质心位置偏离理想弹道达到一定域值时,某个发动机被点火,提供一次或多次、恒定的控制力,对弹道进行控制,以提高火箭弹的射击精度。模型弹外弹道仿真对比时,将主动段末速度和风视为符合正态分布的随机量,结果表明,火箭弹落点的圆概率误差(CEP)减小了11%,说明文中提出的脉冲点火控制算法是可行的。

弧形三脚架减振效果及射击精度改善研究

为研究一种新型弧形三脚架结构对机枪振动抑制以及射击精度改善情况,基于ADAMS以及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。在其余条件一致的情况下,对比了不同枪架在射击过程中的膛口动力学响应。根据外弹道理论,以及弹头出膛口扰动,对射击100 m距离弹头散布进行了计算。结果表明:膛口的振动主要体现在高低方向上(y轴),在该方向上膛口位移、速度、射角峰值平均值分别降低了27.8%、25.8%、31.1%左右。弧形三脚架对应的弹头散布圆半径R_(100),R_(50)分别改善了33.6%、23.2%。弧形三脚架结构可有效改善机枪系统射击精度。