大口径火炮膛线结构对滑动弹带弹丸膛内运动影响的数值分析

以大口径身管火炮发射减旋滑动弹带制导弹药时弹丸-身管耦合系统为研究对象,基于弹塑性有限元理论,建立某大口径火炮线膛身管与制导炮弹耦合动力学有限元模型。数值计算了渐速膛线、等齐膛线、混合膛线(渐速膛线+等齐膛线)3种不同膛线形式和深、浅两种膛线深度条件下,制导炮弹在挤进阶段和膛内运动过程中的弹炮应力、挤进阻力以及弹炮动力学响应,获得了大口径火炮膛线结构对滑动弹带制导弹丸膛内运动的影响关系,为弹炮一体化设计提供了理论参考。

渐速膛线身管内的弹丸贴膛运动

建立了非对称弹丸在挠性渐速膛线身管内作贴膛运动的微分方程组,求解了对称弹丸在渐速膛线理想身管内的运动规律,并与等齐膛线身管内的弹丸运动进行了对比。

大口径火炮弹丸卡膛速度测试方法研究

本文介绍了几种大口径火炮弹丸卡膛速度的实用测试方法,包括钢丝测速仪测量法、激光测振仪测量法及高速摄像测量法等3种方法.分别介绍了这3种方法的测量原理、测量方法及测量注意事项.通过对3种方法的测试结果对比,分析各方法的差异,指出差异形成的原因.测试与分析结果表明:激光测振仪法数据最可靠、误差最小.

弹丸卡膛姿态测试系统设计与实现

针对弹丸卡膛姿态对火炮射击精度的影响,分析了弹丸卡膛姿态测试的基本原理,设计了由位敏探测器、光学镜头组、抗过载激光器、信号电路等组成的弹丸卡膛姿态测试系统,并进行了系统试验验证,试验结果表明该测试系统具有较高的精度、重复率和线性。

弹丸卡膛速度测量系统设计与测试

卡膛速度是弹丸装填的重要参数,对弹丸卡膛的一致性有较大影响,进而对火炮射击精度产生影响。提出了一种基于激光位移传感器的弹丸卡膛速度测试方法,并根据已有的弹药自动装填装置试验台架对测试方法进行了试验和验证。利用激光位移传感器测量弹丸在30°、45°和60°射角下卡膛时段的位移变化,通过Matlab软件对弹丸在身管内的位移-时间历程进行微分处理,获得弹丸卡膛时段的速度-时间历程,弹丸到达卡膛位置速度会骤降至零,根据其速度变化可获得弹丸卡膛速度。对测得的卡膛速度进行误差分析,结果表明该方法可用于弹丸卡膛速度测量,并具有较高精度。

膛内旋转弹丸微运动建模研究

针对弹丸膛内运动姿态测试的问题,建立弹丸在线膛炮膛内运动的微多普勒模型,采用短时傅里叶变换(STFT)、Wigner-Ville分布和Hilbert-Huang变换三种时频分析方法对弹丸回波信号进行分析。研究结果表明:若是获取纵向运动信息,STFT处理微多普勒能量占比小的膛内运动弹丸回波信号的精度最高,曲线平滑;若是获取微运动信息,对于微多普勒能量占比大的弹丸回波信号,使用Hilbert-Huang变换和Wigner-Ville分布效果好,其中Hilbert-Huang变换得到的瞬时频率信息更加精准、误差更小。

尾翼稳定脱壳穿甲弹在线膛炮膛内的运动分析

本文对尾翼稳定脱壳穿甲弹在线膛炮内的运动进行分析,建立了运动方程。这为计算弹丸的初始扰动以及进而分析弹丸的射击密集度提供了理论依据。同时,在确定有关参数的基础上可用以计算线膛炮发射尾翼稳定脱壳穿甲弹的炮口转速。

电磁轨道炮发射动力学建模与仿真研究

目前,对电磁轨道炮发射过程的研究主要集中在电枢与导轨的电-磁-热-力等多场耦合动力学研究,缺少电磁轨道炮发射过程中弹丸的发射动力学建模和分析。针对此问题,结合电磁轨道炮特性,考虑电磁力、摩擦力、空气阻力、重力和碰撞力等作用,建立了电磁轨道炮机电耦合发射动力学模型,推导出脉冲电源电路传递方程,动力学仿真求解了电磁轨道炮发射过程中弹丸膛内运动规律和电磁力。该研究结果为弹丸膛内运动和起始扰动计算分析和测试提供了理论基础。

考虑身管柔性的坦克行进间发射动力学研究

针对弹丸起始扰动会影响坦克行进间射击密集度问题,建立身管柔性的坦克行进间发射动力学模型;考虑弹丸动不平衡及质量偏心、弹炮相互作用、弹炮间隙,建立坦克行进间射击弹丸膛内运动方程;编制行进间射击的坦克发射动力学仿真程序,获得某坦克行进间射击弹丸膛内运动规律及千米立靶密集度,并试验验证仿真结果。该结果可为提高坦克行进间射击精度提供理论基础与仿真手段。