脱壳弹弹托分离的双目视觉测量

脱壳弹的弹托分离过程对弹体的飞行稳定性和打击效能具有显著的影响。针对脱壳弹出膛后弹托相对弹体的六自由度运动过程,提出采用基于双目视觉原理的弹托分离角测量方法。通过在弹体表面和弹托表面设置标记点,采用图像处理和跟踪算法实现对标记点的识别和跟踪。结合双目空间标定参数解算出标记点的空间位置,进而获得弹托相对弹体的分离角度,同时采用实验验证了上述测量方法的精度,其精度达到2%。以实验室进行的初速度1550 m/s和1750 m/s的脱壳弹射击试验为例,测量并分析了不同初速度下的弹托分离轨迹。结果表明:脱壳弹分离初速度越快,弹托分离轨迹越靠近弹体。

新型有翼弹托脱壳机理研究

为了最大限度地减小脱壳弹弹托的消极质量,本文研究了一种新型有翼弹托结构,其质量比传统"马鞍形"弹托减小了1/4.文中分析了这种有翼弹托的脱壳机理,计算了其脱壳力,对该弹托的脱壳过程进行了数值仿真。最后对采用该有翼弹托的脱壳弹进行了靶场试验,结果表明,这种有翼弹托可以保证脱壳弹在炮膛内的闭气与运动稳定性,在出炮口后能够迅速、可靠地脱壳。

弹托风洞测力试验及其分离规律计算

该文研究了脱壳穿甲弹弹托分离干扰的分离规律 ,利用自行设计的一套天平和一套专门用于支撑弹托分离的气动干扰设备 ,进行了脱壳穿甲弹弹托风洞测力试验 ,得出了相关的气动力数据。根据此数据及脱壳穿甲弹弹托的特点 ,建立了微分方程 ,进行了脱壳穿甲弹弹托分离轨迹的计算 ,计算结果表明其分离轨迹符合实际情况。

短靶室轻气炮实验中弹托分离技术研究

为了解决短靶室轻气炮实验中的弹托分离问题。设计了新型弹托结构和弹托气动分离装置．采用实验和数值模拟相结合的方法研究了弹丸速度和弹托分离范围与分离容器充气压力、筒长及弹丸初始速度的关系．研究结果表明，分离容器中充氮气压力0．2～0．5MPa，弹速为1～2．5km／s，在分离装置内能够实现弹托完全分离，弹丸飞行和击靶的姿态和稳定性较好，能够满足短靶室轻气炮实验的使用要求；充气压力增加，弹托分离角增大；弹速越高，分离效果越明显；短的分离容器更有利于降低由气动力造成的弹道偏差．

网格生成方法在APFSDS及弹托干扰流场计算中的应用

介绍 APFSDS及弹托干扰流场数值模拟中的网格生成方法及其应用 .利用等比数列网格生成技术 ,三维弧长生成技术以及拼接技术生成计算网格 .该方法具有简明、快捷的特点 .在临近物面的地方具有较好的贴体性和正交性 .在计算脱壳穿甲弹和弹托之间的干扰时 ,将弹托简化为带圆弧的楔形块 。

脱壳穿甲弹弹托风洞测压试验及气动力特性

介绍了脱壳穿甲弹在弹托后定心部离开炮膛瞬间，弹托与弹芯仍处在包紧（弹托与弹芯之间没有气体流过）状态下进行的脱壳穿甲弹弹芯与弹托组合体的风洞测压实验。文中给出了通过所有测压点的压力分布曲线，在此基础上，通过对单瓣弹托轴对称和非轴对称部分的气动力计算，分析了单瓣弹托的受力及其气动力特性。上述所得结果为脱壳机理的研究提供了一定的依据。

采用动网格技术的弹托分离仿真模型

针对一体化弹丸出炮口后弹托由与弹体接触到绕弹托质心做六自由度运动的过程,提出一种基于弹托分段分离运动并采用动网格技术耦合流体控制方程和六自由度运动方程的弹托分离仿真模型。以尾翼稳定脱壳穿甲弹为例,仿真分析不同马赫数下的弹托分离情况,并探讨弹托和弹体气动系数在分离过程中的变化情况。仿真结果表明:弹托分离马赫数越大,分离轨迹越靠近弹体且分离时间越短,但对地分离横向位移越大。通过与试验数据的对比,验证了所提弹托分离仿真模型的准确性。

一种用于超高速撞击实验的新型弹丸弹托分离技术

文章自主研发了一种新型的气动力弹丸与弹托分离技术.在北京卫星环境工程研究所的φ18 mm二级轻气炮上应用该技术在3～7km/s的速度内可以成功分离直径在3～10mm的弹丸,弹托分离非常干净,分离成功率达100%.对比分析显示,该技术分离效果优于目前公开报道的其它技术.

穿甲弹弹芯-弹托变齿隙啮合方案研究

探讨了杆式穿甲弹的一种新型弹芯与弹托的啮合方案,即采用变齿隙结构方案。用 ANSYS 对其进行的动态分析表明,与传统弹托的啮合方式比较,本方案的弹托危险齿根面的最大等效应力值减少了30%以上,并且新方案各齿面间的应力水平趋于接近,使材料强度得以充分发挥。不但为进一步降低穿甲弹的脱壳干扰提供了有效的技术途径,改善射击密集度,而且为低密低强材料弹托设计提出了一种可行方法。

脱壳穿甲弹弹托分离干扰的实验研究

介绍了尾翼稳定脱壳穿甲弹（ＡＰＦＳＤＳ）在Ｍ＝４．５时，弹托与弹身分离过程中的超音速流场气动特性，给出了沿弹托、弹身母线上的压力分布。

脱壳穿甲弹弹托前腔特征点的压力估算

该文采用特征线法、正激波理论和牛顿碰撞理论相结合的一种计算方法,估算了脱壳穿甲弹弹托前腔压力,并将估算值用于确定风洞测压试验压力传感器量程,满足测压试验精度的要求.

非零攻角和侧滑角条件下弹托不同步飞离的数值模拟

对弹药在不同条件下的发射过程进行研究是研制弹药的重要一环,它有助于弹药适应现代战场复杂多变的发射环境。为了提高尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)的射击精度和飞行稳定性,通过非结构化动网格技术和用户自定义函数耦合计算流体力学和六自由度外弹道程序,对非零攻角和侧滑角条件下APFSDS弹托相对弹体动态分离过程进行了数值模拟,获得了非零攻角和侧滑角条件下弹托分离流场、六自由度运动参数以及弹体气动参数的变化情况。结果表明:在非对称来流的影响下,弹托分离流场呈现非对称性,引起弹托受力不均匀,从而导致弹托非对称、不同步地飞离弹体,加大弹体受到的扰动,最终降低弹丸的射击精度和飞行稳定性。

平面冲击波试验弹托边侧效应研究

试验在一级气体炮上进行,采用LS-DYNA中的J-C本构模型及S-C-G本构模型进行了数值模拟.计算结果表明:采用不同本构模型数值模拟的飞片与靶的速度历史明显不同,计及弹托的边侧效应比不计及弹托的边侧效应严重得多,且回收的飞片及靶的严重变形也归结于弹托的边侧效应.

超高速碰撞的弹托分离技术

本文详细介绍了利用二级轻气炮发射超高速弹丸的弹托分离技术。实验结果表明采用拦截器技术进行弹托分离,不象气动力分离技术那样损失弹丸速度,可以充分发挥炮的发射性能。拦截器结构简单,很容易保证系统的同轴性。弹丸能够顺利地进入拦截器分离,分离的成功率为100％。

弹托分离干扰风洞试验装置

利用确定的脱壳穿甲弹外形 ,模拟了几组按缩比为 1∶ 1设计的弹托和弹芯 ,应用自行设计的试验装置对弹托与弹芯之间轴向 X、径向 Y、攻角α等分离方案 ,进行了 M =4 .0 32的特殊风洞实验 ,得到了弹托在典型姿态时的气动力特性数据 ,并进行了分析和讨论 ,从而验证了试验装置的可行性与有效性 .

采用遗传算法的弹托迎风窝结构设计

针对一体化弹丸弹托易分离性和轻质化的设计要求,构建弹托迎风窝参数化外形模型,基于激波和膨胀波理论建立弹托气动力计算模型;以弹托分离加速度和弹托质量综合最优为目标函数,采用遗传算法对弹托迎风窝的外形参数进行优化设计,从而得到弹托迎风窝的优化外形。以中口径尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹托设计为例,采用提出的优化设计模型对其迎风窝结构进行优化设计,并采用基于动网格技术的弹托分离仿真模型验证其最优性。仿真结果表明:所提优化模型能够得到最优的弹托迎风窝结构;针对现有的中口径尾翼稳定脱壳穿甲弹,可进一步对其弹托结构进行优化,以提高其分离快速性。

弹托前端结构对脱壳性能的影响

该文用四种弹托前端结构的25 mm APFSDS弹,在中间弹道靶道中进行了射击试验,利用正交多站火花阴影照相系统,得到了不同弹托脱壳过程的时序阴影照片.对照片的定量分析表明,弹托前端结构对弹托脱壳性能及弹体扰动有重要影响.

高超声速弹道靶泰氟隆锥模型及弹托设计

模型及弹托设计是开展弹道靶试验研究的基础。对用于再入物理特性研究的泰氟隆锥模型,采用了钨、铝作芯体配重的鞘套结构,而弹托采用了四瓣不封底和八瓣全包覆两种结构并选用了聚碳酸酯和超韧尼龙两种材料。发射试验结果表明:用此方法设计的泰氟隆锥模型和选用超韧尼龙做成八瓣全包覆弹托能实现泰氟隆锥模型的超高速发射,模型的发射速度达到5.7km s,且模型与弹托分离满足再入物理试验研究的要求。

一种基于动态嵌套网格的膛内弹托分离力预测方法

通过给定运动参数,采用动态嵌套网格和等位移变时间步长技术求解二维轴对称非定常N-S方程,精确模拟从发射到脱离炮口影响区的全过程。通过对某高速弹药发射过程模拟,获得了详细的瞬时非定常流场和分离力变化曲线,分析了分离力的变化规律并找出了分离力随时间/位移曲线出现二次峰值的原因;最后,对工程设计中弹托分离力阈值的确定给出了建议。

二级轻气炮中组合式弹托分离器的应用

重点论述了二级轻气炮的重要组成部分—组合式弹托分离器的设计及弹托分离器在25mm口径二级轻气炮上的应用。实验结果表明,采用组合式弹托分离器进行弹托分离克服了气动式弹托分离器的不足,且可有效地发挥炮的性能。组合式弹托分离器结构简单,易保证系统的同轴性,弹丸能顺利进入组合式弹托分离器分离,分离效果十分理想。