弹底火药气体的间隙密封结构性能分析

针对弹射式侵彻数据回收装置在弹底开孔后,其弹射通道的间隙需要密封的要求。设计了8种间隙密封结构,计算了最大膛压时及整个内弹道时期的火药气体状态参数,并应用FLUENT软件对这些密封结构间隙通道中火药气体的压强变化情况进行了仿真分析,从而对比其密封性能,确定最佳密封结构,根据仿真结果选取3种典型结构进行了试验验证;结果表明,在这些弹底火药密封结构中,密封檐、迷宫和凹槽形状等结构因素对火药气体的密封作用不同,其中檐式直角矩形凹槽型密封结构的密封效果最好,增加密封圈后密封效果更佳。研究结果可以为高温高压火药气体密封相关研究提供参考。

后效期火药气体流空过程数值模拟

后效期火药气体流空规律与火药气体作用系数历来是各国兵器研究的重要内容。现有的火药气体作用系数的计算方法多是在准定常假设下得到的理论或经验关系式,适应面较窄,误差普遍偏高。本文采用AUSM+格式和双时间步法,对65式37mm高炮(无膛口装置和带不同锥形消焰器)共5个算例的火药气体流空过程进行了数值模拟,根据数值结果计算了火药气体作用系数,与实验值相比,误差能控制在6%以内,符合较好。为进一步研究复杂条件下的后效期流空规律打下了基础。

弹尾弹射装置间隙密封的火药气体动力学

针对弹尾开孔安装用于侵彻数据回收的弹射装置后,存在的弹射间隙会使弹体内的测试装置受到火药气体侵蚀破坏的问题,设计了间隙密封结构,对流经间隙的火药气体进行了气体动力学的建模分析,并对密封结构进行了膛压和密封空腔压强测试。结果表明:火药燃烧产生的气体为可压缩性气体,在药室和收缩的间隙通道中为亚声速流动状态,而在扩张的密封空腔中为超声速流动状态;在弹底火药气体温度为2 166.5K、密度为360kg/m3、压强为242.9 MPa的条件下,经过密封装置的密封后,密封空腔内的残余气体压强为0.49 MPa。试验所得密封空腔内的最大压强为0.18 MPa,与模型计算结果基本吻合。

火药气体声速参量变化研究初探

不同条件下火药气体的声速数值具有明显差异,对于描述和仿真内弹道过程具有重要影响。为了掌握声速变化规律,以热力学关系式为基础,推导了非理想气体声速公式,给出了不同火炮内弹道条件下火药气体的声速计算结果,并与在理想气体假设条件下的计算结果进行了对比分析,显示了非理想气体声速计算公式更接近于实际物理过程,对于分析和仿真内弹道过程具有较高的参考价值。

神经网络在火药气体作用系数计算中的应用

在火炮反后坐装置设计中,由于火药气体作用系数难以准确计算,因此设计了一种新型权函数神经网络模型,提出了一种计算火药气体作用系数的新方法,将先验知识引入到该神经网络中可以减少计算量。在权函数神经网络中,增加加权系数调整层对先验知识的权重进行调整,提高了网络的泛化能力。网络的训练和测试结果表明,改进算法的预测结果较BP神经网络和径向基函数神经网络的更好。

基于CFD技术的火药气体作用系数计算

火炮反后坐装置设计需要确定火药气体作用系数。为准确计算火药气体作用系数,提出一种基于CFD技术的火药气体作用系数的数值计算方法。选用某火炮不带炮口装置为算例,在Fluent前处理软件Gambit中建立流场计算模型,监测身管受力,得到后效期内炮膛合力的冲量,求得火药气体作用系数。将仿真计算值与经验公式、理论公式和实验值进行对比分析,并对该方法的正确性进行验证。对比分析结果表明,基于CFD技术的火药气体系数计算值准确可信。

后效期火药气体压力对弹丸运动的影响

通常研究弹丸在后效期内的运动时,做了火药气体压力的方向不变,且作用在过弹带断面中心上的假设。本文取消了火药气体压力作用于弹带中心的假设,而设压力始终沿(?)轴方向,并在国内首次考虑到火药气体压力的大小和作用点相对于弹底的位置都在变化,建立了弹丸在后效期内的运动微分方程,应用电算,得到一些实用的结论。

航空发动机吞入火药气体地面试验研究

本文根据军用航空发动机的实际需求,航空涡轮发动机通用规范及现有相关资料,对航空发动机吞入火药气体地面试验进行了详细研究。研究内容主要包括:试验内容及程序、试验条件和试验设备等,为后续试验操作提供参考和依据。

火药气体驱动柱塞式阀门密封实验研究

设计了一种用火药燃烧气体驱动高压聚乙烯阀门密封管道的实验装置，其动态密封性能、密封时间优于机械阀门，相对泄漏率可以达到l×10^-12／h，密封响应时间小于15ms，可以实现对管道的快速密封，在工程上具有重要应用价值。

枪管在火药气体压力作用下的径向振动

本文求解出枪管在火药气体压力作用下的径向振动二阶偏微分方程,并求出枪管的x阶固有频率,从而求得枪管上任意点应力应变、速度和加速度径向瞬态响应.通过快速付立叶变换,得出幅频响应曲线.为枪管的动态研究和设计计算投供了理论依据.

火药枪气体致颅脑开放性挫裂伤1例

1案例资料 2000年某晚,一工地发生一起持枪抢劫杀人案.邹某(男,30岁)被人用火药枪枪击头部致死.头部左侧路面有一自制火药枪弹壳.抓获案犯后缴获作案工具为一支自制火药枪.

磁场方向对圆筒结构内高温导电气体流动与传热特性的影响研究

火药气体在高温环境下会发生电离形成热等离子体,从而具有良好的导电性。针对高温火药气体对武器身管产生热烧蚀的问题,提出一种应用磁控等离子体降低身管内膛表面温度的方法。运用磁流体描述法构建高温导电气体在圆筒结构中的湍流耗散模型,研究了不同磁场方向对导电气体黏性效应及腔体壁面温度的影响,并采用红外热成像技术测试了同轴磁场对导电气体传热特性的影响。结果表明:与流动方向相垂直的磁场,可以有效地降低导电气体的湍流动能和湍流黏度,削弱其传热能力,并且流动分布出现各向异性特征,沿磁场方向的湍流动能和湍流黏度要低于垂直磁场方向;施加同轴磁场可以限制带电粒子的径向扩散,减少导电气体对圆筒壁面的传热量,从而降低壁面温度。

经典内弹道学基本方程的气体动力学推导

本文从气体动力学观点,推导了经典内弹道学建立在平衡态热力学基础上的能量平衡方程。

计及火炮运动的内弹道修正模型

本文利用多体系统动力学的分析方法给出了弹丸及火药气体的运动学公式 ,推导了计及火炮运动的经典内弹道方程 ,分析了弹丸在膛内时期的运动和受力 ,通过联立全炮系统运动微分方程和内弹道方程求解了火炮和弹丸的运动和受力规律 ,为火炮的结构设计和射击密集度分析提供了理论依据。

MEMS安全与解除隔离装置发展现状及趋势

MEMS技术是未来提升武器性能最有发展前途的技术之一,引信MEMS安全与解除隔离(S&A)装置具有体积小、成本低,易于和引信起爆控制电路集成等优点,国内外对MEMS安全与起爆技术开展了深入的研究。针对引信MEMS S&A装置研究进展,在收集、分析国内外大量文献资料的基础上,总结了引信MEMS S&A装置发展现状及趋势。按照解除隔离的驱动力类型,将MEMS S&A装置划分为惯性力驱动、电热驱动、火药能量驱动三种类型。结合各类型典型装置的分析,分别总结了其技术特征,研判出MEMS S&A装置发展的三个趋势:硅基工艺制作MEMS S&A装置的结构以分层平行基板式,体积更小,更适于大规模生产;微火工品集成在MEMS S&A装置中一体化设计制造;MEMS S&A装置、含能材料设计与制作在一片或多片芯片上,并与微电子系统集成出片(状)上引信。

一种压缩空气驱动的武器发射过程动力学分析

气动发射武器以弹药结构简单和发射能量可控的优势在反恐防暴领域有着巨大应用前景,提出了一种以压缩空气作为动力源的气动发射武器的工作原理;基于气体动力学理论和赫兹接触理论,建立了其变质量热力学模型和摩擦力模型,从而建立了发射过程的动力学模型。采用MATLAB/Simulink对模型进行了数值仿真,得到了恒压气源条件下的膛内气体状态参数和弹丸运动参数的变化规律;并在此基础上分析了结构参数和动力源参数变化对气动发射武器发射过程的影响。研究结果对压缩空气驱动的气动发射武器的研发和设计具有理论指导意义。

在内弹道计算求解中应用动力学仿真软件的开发

在运用动力学仿真软件对武器自动机进行动力学分析时,需要加载火药气体压力。传统的方法是将实验结果或内弹道专用软件算得的膛压数据导入仿真软件中,这在实际操作中是很费事的。该文对内弹道的基本方程组进行了分析,提出了利用动力学仿真软件ADAMS求解器来求解内弹道问题的新方法,并对弹丸在火药气体力作用下的运动进行了动力学仿真,得到了火药气体压力曲线等弹道诸元。最后该文以ADAMS为开发平台,开发了内弹道计算模块,可以提供运用ADAMS对自动机进行动力学分析时所必需的载荷。

射击残留物的形成与分布

射击残留物是指枪支发射子弹时伴随弹头射向目标物或枪机开锁后座时从枪口、枪机缝隙中喷出的火药气体。它包含底火、发射药的燃烧产物、未燃尽药粒、油液和金属粉末等微量残留物。

用Vallier公式近似估算枪炮引信膛内后坐过载规律

为了得出火药气体压力与时间关系的解析式,在前人得出的内弹道半实验解法的基础上,对火药气体压力与时间的关系近似地计算,以前人计算得出的火药气体压力与时间关系为依据,论证用Vallier公式简化计算火药气体压力的可行性,并用中间值迭代方法对给定一些条件后的火药气体压力曲线进行逼近,得出逼近后的Vallier公式曲线,将各平台火炮内弹道修正系数的平均值作为经验值来计算火药气体压力。结果表明,Vallier公式能够较好地计算出一般火炮的火药气体压力和无后坐火炮的火药气体压力上升段。

提高某自动机初速的技术途径探讨

某自动机采用转膛工作原理,由于身管与转膛体分离,身管与身管衬套之间、转膛体与转膛衬套之间具有间隙,存在火药气体泄漏现象。在身管长度和弹药状态同样情况下,初速降低约1.8%,接近初速指标的下限值。这给该研制产品使用制式弹药及其射表带来困难。通过内弹道分析,采用加长身管和减小身管、转膛体相关零件之间的气体泄漏等措施,达到提高初速之目的。优化身管外形和结构参数设计,使加长身管的刚度与原长身管基本相当,保证了火炮的射击精度满足战术技术指标。