车载炮驾驶室表面炮口冲击波超压特性

火炮射击时作用在驾驶室表面的冲击波超压是研究车载炮驾驶室炮口冲击波防护性能的载荷边界条件。为探索车载炮驾驶室表面的炮口冲击波超压特性,以某型装备为对象设计系统的射击试验方案开展研究。试验兼顾车载炮的主、辅助射界,获取7种射角工况下驾驶室上不同位置的冲击波超压数据,得到炮口与驾驶室不同空间位置下驾驶室表面冲击波超压的衰减规律。采用非定常无黏三维欧拉方程建立炮口冲击波流场计算模型,对极限工况下驾驶室表面的冲击波超压进行仿真模拟,数值仿真与试验结果的冲击波超压变化趋势一致,炮口气流速度吻合时最大超压峰值误差小于4%。研究结果表明:炮口冲击波在地面、驾驶室结构影响下,在车载炮驾驶室表面形成了具有显著峰值的二次超压分布;炮口制退器制退孔朝向、驾驶室上凸起结构等使得驾驶室表面的冲击波超压更加恶劣。

基于NOA-VMD的炮口冲击波谐振噪声降噪算法

火炮发射时产生的炮口冲击波信号频谱范围广,受限于采集系统中压力传感器有效工作带宽导致采集过程引入大量谐振噪声。为了降低谐振噪声对炮口冲击波信号的影响,提出了一种基于星鸦优化算法(NOA)优化变分模态分解(VMD)的炮口冲击波谐振噪声降噪算法。首先以最小包络熵为适应度函数的NOA对VMD的分解模态数与惩罚因子参数进行优化;其次通过NOA-VMD算法对炮口冲击波信号进行分解,计算各分量谐振能量损失比筛选出谐振分量;最后对剩余信号分量进行重构得到去除谐振分量的炮口冲击波。实验结果表明,NOA寻优效果最佳,基于NOA-VMD算法有效降低谐振噪声对炮口冲击波信号的干扰。

不同海拔高度炮口冲击波动态演化特性数值模拟研究

基于耦合的欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagrangian,CEL)法建立了“火药燃气-炮管/炮弹-空气”流固耦合模型,分别对低海拔(海拔高度0 m)、中海拔(海拔高度1000 m)、亚高海拔(海拔高度3000 m)和高海拔(海拔高度5000 m)环境下大口径火炮的发射过程进行了数值模拟,研究了海拔高度对炮口冲击波动态演化过程的影响机制。模拟结果表明,大口径火炮炮口冲击波动态演化过程具有显著的方向依赖性,炮口冲击波峰值压力随海拔高度的增加而降低,峰值压力与环境压力近似呈线性关系;形成于炮口制退器处的侧向冲击波主导了操炮人员典型作业区域(炮口后方3~5 m)的冲击波超压峰值,在不同海拔条件下进行火炮射击都可致操炮人员听觉器官发生损伤,并对非听觉器官造成威胁。因此,亟需提高操炮人员个体装备防护性能,从而形成对眼、耳、肺和脑等重要器官的有效保护。

炮口冲击波超压无线存储测试系统设计

为了评估炮口冲击波对相关操作人员及设备造成的损伤和破坏程度,将存储测试技术应用到炮口冲击波测试中,并结合无线传输技术,使得测试主控制台可以在一定距离外进行有效监控。通过对测试系统进行的激波管动态校准,符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。测试装置在无线触发状态和多次重触发状态进行了测试试验,均成功获取到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波无线存储测试系统能有效工作,同时具有操作简单等优点,具有良好的应用前景。

炮口冲击式火炮后坐模拟试验的数值分析

为了获得炮口冲击试验装置的冲击参数,保证火炮后坐模拟试验的精度和有效性,以某型地面火炮为对象,基于MSC.ADAMS软件,开发了虚拟的火炮后坐模拟试验平台,实现了火炮动态后坐、复进过程的动力学模拟,开展了冲击参数的均匀试验设计。通过试验与数值模拟结果的比较,验证了冲击参数组合的合理性和模拟试验的有效性。

基于FPGA和无线通信的炮口冲击波测试系统设计与实现

由于炮口冲击波超压测试现场环境比较恶劣,为了提高存储测试系统的可靠性和灵活性,给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和无线通信的炮口冲击波测试系统的设计与实施方案。测试系统的激波管动态校准结果表明,系统符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。该系统在多次靶场实爆试验中进行了测试试验,都成功捕获到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波测试系统具有体积小,微功耗,灵活性高,测试效率高等优点,在炮口冲击波测试中具有良好的应用前景。

炮口冲击波的生物效应及其对人员内脏损伤的安全限值

本文通过对绵羊ＴＮＴ化爆试验，生物激波管试验和火炮现场试验资料的分析和数据处理，探讨了冲击波物理参数与内脏损伤的关系，制定了炮口冲击波对人员内脏损伤的安全限值。该限值可作为部队作战、训练的依据，也可作为武器科研论证，设计和试验的依据，对判定各种爆炸物爆炸引起的人员内脏损伤也有参考价值。

基于多重触发和负延迟的炮口冲击波存储测试

针对目前炮口冲击波超压测试效率低的问题,提出基于多重触发和负延迟技术的炮口冲击波存储测试方法。该方法主要由模数转换模块、现场可编程门阵列（FPGA）、闪存模块和无线控制台构成,数据存储容量可达20 MB,重触发次数可编程最多为10次,6个内触发电平阈值可设置,数据读取长度在1~20 MB内可选择。仿真和试验结果表明该方法大大减小了试验操作的工作量,提高了炮口冲击波测试效率,弥补了传统冲击波存储测试方法的缺点,同时此方法具有稳定可靠、操作简单、适用性强、采集数据完整等特点,具有良好的应用前景。

某型舰炮炮口冲击波等压场测试方法

针对现有军标中规定的炮口冲击波等压场测试方法不适用于某型舰炮炮口冲击波压力场的测试情况,提出了以极坐标布放传感器的测试方案,并测试了各点位的冲击波超压值。其次,提出采用三次样条函数方法对测试数据进行插值;最后,使用Delaunay三角划分方法对插值后的数据进行网格划分和等压线绘制,得到了某型舰炮的炮口冲击波等压场。

某车载榴弹炮车身在炮口冲击波作用下动态响应分析

以炮口三维非定常冲击波流场的计算结果为结构的动态载荷,针对车身结构的一种极限射角状态,用有限单元法分析了结构的模态,用直接积分法分析了结构动态响应,得到了结构的应力、变形以及冲击破坏情况.计算结果与实验数据相吻合,结果显示车身结构整体设计合理,局部应给予加强,这些为结构的进一步改进提供了理论依据.

炮口冲击波引起的山羊病理形态学改变

目的 探讨炮口冲击波对山羊的病理形态学改变。方法 用 12 5mm火炮单发发射穿甲弹 ,进行大体形态学、光镜和电镜观察。结果 肺是炮口冲击波作用最敏感的内脏器官 ,大体解剖主要表现为不同程度的肺出血 ;光镜观察可见肺泡出血、水肿 ,肺泡明显扩张 ,肺不张和炎细胞浸润 ;电镜观察可见肺泡上皮肿胀、变性、微绒毛减少 ,肺泡隔增生纤维化。上呼吸道和胃肠道对炮口冲击波也较为敏感 ,主要表现为不同程度的粘膜和浆膜下出血。结论 炮口冲击波可引起明显的内脏器官损伤。

无线传感器网络技术在炮口冲击波测试中的应用

炮口冲击波现场试验中测点分布数量较多且相对分散,且对测试仪器机动性要求较高,针对该问题,将无线传感器网络技术应用其中,不仅能提高测试系统的上下电灵活性,而且为整个测试系统提供了统一时基。重点介绍了系统无线模块的电源管理模块智能化设计和无线传感网络的工作流程,并且对测试系统的无线同步性进行实验室激波管校准试验和现场火炮实测试验。试验结果表明:将无线传感器网络技术应用于炮口冲击波测试,可以使仪器操作更简单,提高测试系统的机动性和测试效率。

掩体内火炮射击炮口冲击波分布规律的试验研究与分析

通过试验研究和数值计算分析,对某加农炮在掩体内射击时炮口冲击波分布规律进行了研究,得到了不同覆土情况下结构内各测点超压和噪声变化情况,给出了不同开口宽度射击时炮口冲击波在结构内压力分布曲线,并对试验结果和数值计算结果进行了分析比较。

炮口冲击波的生物效应研究

初步探讨了炮口冲击波的超压场分布和生物效应 .实验结果表明炮口冲击波有二次激波形成 ,超压峰值以炮口前方 1 m附近最高 ;而炮尾处仅有一次激波形成 ,超压峰值较低 .生物效应主要为听器、肺、上呼吸道损伤 ,有时伴有胃肠道损伤 ,损伤程度与炮口冲击波超压明显有关 .二次焰可引起动物潦毛 .该结果为冲击波损伤的量效关系积累了基础数据 ,对火炮设计有一定的指导意义 .

实弹射击与炮口冲击条件下炮架动态应力测试分析

炮口冲击是一种新型的火炮动力后坐模拟试验方法。针对该试验方法与实弹射击时火炮所受载荷区别问题,在耳轴附近的炮架部位选定位置粘贴应变片,采用应力应变测试系统,测试实弹射击条件下炮架部位的应力;将火炮安装在模拟试验装置上,设定模拟试验装置的冲击参数,同理测试炮口冲击条件下炮架部位的应力;采用第四强度理论计算两种试验条件下的相当应力,应力对比结果表明模拟试验装置可用来模拟实弹射击条件下火炮的动态特性。该研究为火炮模拟试验装置广泛应用于靶场试验提供了一定的理论依据。

一种多重触发式炮口冲击波存储测试系统设计

提出并设计了一种多重触发式炮口冲击波存储测试系统满足火炮连发射击多重触发测试及数据记录。根据存储需要将FLASH存储器的存储空间分为n段,每段又分为负延时循环存储区和正向数据存储区,系统触发后将冲击波数据按提前预设的地址存入相应的存储区域,针对负延时数据写入速率低且容易与正向数据混淆的问题设计了相应的负延时数据写入、读取方案,实现了负延时长度的可编程。经实弹测试验证,该设计能够稳定存储多次炮口冲击波数据并准确记录触发时间,可为火炮连发射击试验提供稳定、可靠的炮口冲击波测试数据。

基于LXI总线的炮口冲击波分布式测试系统设计

分析了当前炮口冲击波测试设备在远距离和多点位分布式测试的不足,提出了基于LXI总线技术的炮口冲击波分布式测试系统总体技术方案。具体介绍了系统软、硬件各关键技术的实现方法。最后对系统静、动态误差测试,并将系统应用于某型火炮的炮口冲击波测试并获取了有效数据。结果表明,设计的系统能够用于炮口冲击波的分布式测试。

应用于炮口冲击波的生物表面压力测试系统

针对目前冲击波生物效应试验中不易直接获取生物体表面冲击波压力数据的问题,提出并设计了一种可穿戴式的多通道多重触发式的冲击波存储测试系统。该系统采用微型传感器进行多路循环采集同时结合多重触发技术以满足冲击波测试中试验动物多部位压力信号采集的需求,对系统进行了小型化设计提高了仪器安装的简易性。在靶场进行了山羊损伤效应试验,测试系统成功获取了连续炮击时试验羊在冲击波作用下多个部位的多组压力曲线。试验结果证明测试系统稳定性、实用性良好,能为炮口冲击波生物效应试验提供准确、可靠的数据。

利用消声原理降低炮口冲击波超压值

论述了利用消声原理降低炮口冲击波超压值的可行性。根据小孔扩散消声器的声压级计算公式,推导出了利用消声原理计算炮口冲击波超压值的数学计算方法。火炮发射时,当弹丸出炮口后,火药气体从膛内排空与小孔喷注类似。通过实例计算了制式炮口制退器和采用消声原理的炮口制退器的炮口冲击波超压值。计算值与实测值对比表明,在两种炮口制退器的效率基本相同的情况下,冲击波超压值可降低40%以上,且该计算方法简便易行。

对军标“炮口冲击波超压传感器技术要求”的分析

1 前言 中华人民共和国国家军用标准GJB349.28-90常规兵器定型试验方法·炮口冲击波超压测试已于1990年3月22日发布,1990年10月1日实施。 GJB 349.28—90规定了火炮射击时炮口冲击波超压的测量技术要求和方法,