不同攻角对尾翼稳定脱壳穿甲弹脱壳过程影响分析

为了研究攻角对尾翼稳定脱壳穿甲弹脱壳过程的影响,基于CFD的动网格技术和外弹道六自由度方程相结合,采用非结构网格和TVD有限体积格式,对不同攻角时脱壳过程进行数值仿真。得出了分离过程的流场激波云图,不同攻角下弹托质心的位置变化曲线、脱壳时间以及不同分离阶段弹芯表面压力分布曲线。对比分析各参数,得到脱壳弹在正负攻角飞行时,弹托分离时间增加,不利于弹托的分离。

尾翼稳定脱壳穿甲弹初始分离弹道仿真计算

基于动网格技术和六自由度方程,通过求解三维N-S方程,针对某尾翼稳定脱壳穿甲弹,重点计算了来流马赫数为3.015条件下弹芯与弹托连续脱壳的全过程,得到了在动边界影响下的流场结构图。该模拟清晰地反映了弹芯、弹托二者相互作用下流场变化过程,结果表明:该弹对应的脱壳时间为4.5 ms左右。该仿真为了解脱壳穿甲弹的连续脱壳过程及新一代高效弹托设计打下了基础。

尾翼稳定脱壳穿甲弹卡瓣膛外非对称脱壳模型

尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)是杀伤地面装甲目标的利器.尾翼稳定脱壳穿甲弹在后效期脱壳阶段卡瓣和弹芯存在相互干扰使膛外运动非常复杂,影响脱壳穿甲弹的射击密集度.根据质点运动和动量矩定理的多坐标系的表达形式和脱壳穿甲弹的膛外运动和卡瓣分离规律,建立了能够更精确的描述卡瓣的膛外运动非对称性分离的动力学模型,实例计算了卡瓣的脱壳过程.该模型对分析卡瓣膛外运动和分离过程具有借鉴价值.

尾翼稳定脱壳穿甲弹发射过程振动分析

根据尾翼稳定脱壳穿甲弹的几何形状特点 ,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹三维振动分析有限元计算模型 .计算分析了某工程尾翼稳定脱壳穿甲弹的振动固有频率特性 ,得到了各阶振动的固有频率及相应振型 ;数值模拟了弹丸系统在共振条件下的振动响应 ;讨论分析了尾翼稳定脱壳穿甲弹振动特性对弹丸系统发射安全性的影响 。

基于UG的尾翼稳定脱壳穿甲弹虚拟装配技术

为了缩短尾翼稳定脱壳穿甲弹的开发周期,提出一种采用UG三维实体建模软件的虚拟装配技术。以UG三维建模软件为基础,选择自底向上的设计模式,通过分析尾翼稳定脱壳穿甲弹零部件的结构特点,分别以弹托和尾翼为例说明了对旋成体及非旋成体零部件的建模方法,对已建好的零部件通过它们之间的约束关系对弹丸进行了装配,同时实现了对弹丸爆炸图的创建;采用UG自带的分析功能对装配模型进行了干涉分析,分析结果表明:设计模型合理,并根据弹丸的装配顺序实现了在虚拟装配环境中对装配顺序的仿真及仿真视频文件的制作,采用此技术可以在尾翼稳定脱壳穿甲弹的设计和研发过程中起到很好的帮助作用,从而提高了产品设计质量,缩短了产品开发周期。

着靶攻角对尾翼稳定脱壳穿甲弹侵彻性能的影响

为研究着靶攻角对尾翼稳定脱壳穿甲弹侵彻性能的影响,利用非线性动力学分析软件对脱壳穿甲弹高速斜侵彻匀质钢靶进行数值模拟,验证了脱壳穿甲弹斜侵彻半无限靶板不同阶段的作用过程。理论计算和数值模拟表明:脱壳穿甲弹以非零攻角侵彻靶板时,开坑阶段压力降低少;着靶攻角为正时,弹体向有利于穿透的一侧偏转;攻角δ等于+2°左右时,穿甲效果最佳。

多目标优化技术在尾翼稳定脱壳穿甲弹系统设计中的应用

就尾翼稳定脱壳穿甲弹系统的装药结构参数和弹形结构参数对全弹道性能的影响作了分析 ,建立了全弹道一体化设计的数学模型 ,得出了较满意的结果。

长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹结构强度的有限元计算方法及计算分析

应用弹性力学有限元单法对不同计算模型的125毫米脱壳穿甲弹的发射强度进行了建模与分析计算。在应用SAP6程序计算中,选取了弹托与弹体的刚性联接模型、弹托与弹体局部联接模型、弹托与弹体联接的伪单元处理模型。在应用ASKA程序中、采取了弹托与弹体联接应用ASKA程序的子结构功能处理的模型。总结和比较了有关文献的计算方法,得出了用SAP6程序计算弹托与弹体联接的伪单元处理模型的计算结果与弹托与弹体联接用ASKA程序的子结构功能处理的模型的计算结果一致的结论。本文给出了各计算模型中弹托与弹体的变形图和等应力线的分布图,弹托与弹体联接齿及其弹体对称轴上的径向应力、轴向应力、切向应力、第四强度等效应力沿轴向方向分布图,给出了弹托与弹体之间相互作用力的实际分布图。用有限元计算的结果分析了长杆式脱壳穿甲弹在膛内断弹的可能性。

尾翼稳定脱壳穿甲弹总体参数优化设计

尾翼稳定脱壳穿甲弹总体参数优化设计是一个多目标决策的最优化设计问题。本文是在对其主要评定指标与设计参数间的关系进行初步分析的基础上,确定了评价函数及其综合目标函数,采用了正交设计法进行参数优化设计,同时还利用全面设计法进行了比较分析。结果表明, 二者参数设计选优具有良好的一致性。将这种优化设计方法应用于实际研制的尾翼稳定脱壳穿甲弹总体参数优化设计中,获得了令人满意的结果。

奥地利15.2mm斯太尔尾翼稳定脱壳穿甲弹

配用武器: 斯太尔-曼利夏15.2mm反器材步枪。 研制情况: 斯太尔-曼利夏公司于1988年到1990年联合研制了一种大口径反器材狙击步枪,用来攻击远距离防护薄弱的装备。该武器系统正在研制中,开始口径为15mm,后来改为14.50mm,现在定为15.20mm。 说明: 药筒采用复合材料和金属材料制成,具有传统的瓶颈形状。弹头重35g,直径为5.50mm的钨合金弹芯采用尾翼稳定方式,根据目标的不同,其有效作用距离为1000～2000m,它能在800m距离上穿透40mm轧制均质靶板,并在靶板背后产生相当大的二次破片。由于弹头速度高,弹道低伸,1000m弹道高仅有80cm。弹头采用长底火,使发射药引燃效果最佳,然后推弹板驱使弹头飞出枪膛。

基于ANSYS/LS_DYNA软件的脱壳穿甲弹膛内发射过程仿真方法

反导用脱壳穿甲弹由于口径较小,在发射过程中膛压较高,容易出现弹托变形损坏等故障。为了研究其在膛内的动态力学特性,基于ANSYS/LS_DYNA软件,采用有限元方法分别建立了静、动力学仿真模型,针对不同的网格尺寸、约束方式等进行了仿真研究,利用试验结果对所得静、动力学仿真计算结果进行了验证。结果表明:网格尺寸在0.15 cm时仿真结果已经开始收敛,设置合理的约束方式将提高仿真结果的准确性,为后续设计研究提供参考。

脱壳穿甲弹射击误差的特点和计算

对我军现役主战坦克,配用尾翼稳定脱壳穿甲弹的射击误差的特点进行了研究,提出了一种简便的射击误差计算公式。精度分析表明,本文的研究成果运用于射击效率分析是可行的,满足了部队和院校进行射击效率的分析研究的需要。

尾翼稳定脱壳弹脱壳时的R/W理论模型

n个卡瓣和弹体构成的尾翼稳定脱壳弹系统是一种典型的多刚体系统。文章采用多刚体动力学中的R/W理论,考虑了n个卡瓣及弹体变形,建立了大长细比尾翼稳定脱壳穿甲弹机械脱壳时的多刚体运动模型。

APFSDS脱壳机械干扰研究

分析了APFSDS脱壳过程中机械作用规律,建立了卡瓣和弹体间机械作用的力学模型.通过计算表明,采用此计算方法能为APFSDS脱壳动力学研究和弹丸强度设计提供一定参考.

高等均值法和有限元法相结合计算穿甲弹的可靠性

高等均值法是在隐式极限状态函数下计算结构可靠性的有效方法。本文结合高等均值法和有限单元法对大长径比尾翼稳定脱壳穿甲弹进行了可靠性分析 ,考虑了载荷和材料性质的随机性、弹托和弹芯之间的配合间隙 (或过盈 ) ,得出了合理结果 ,并提出了进一步提高强度。

用双弹道摆测定垂直穿甲动量耗损的实验方法

论述了用双弹道摆法测量垂直穿甲动量耗损的基本原理;介绍了双弹道摆装置的结构特点及该项实验技术;讨论了采用此法测定14.5毫米尾翼稳定杆式脱壳穿甲弹垂直侵彻钢靶时的动量耗损实验结果。

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。

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。

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。

APFSDS外形变化对阻力系数影响分析

通过改变弹头部长径比,尾翼根梢比,尾翼后缘后掠角的大小,运用计算流体力学对不同外形参数的尾翼稳定脱壳穿甲弹进行气动参数仿真,得到阻力系数及稳定性的变化规律。结果表明:在超音速范围内,尾翼稳定脱壳穿甲弹的稳定性随着马赫数的增加而减小,随着攻角的增加也在减小;其他参数不变时,增大弹头部长径比,有利于降低弹体阻力系数但稳定性也会随着降低;当根梢比及弹头部长径比不变时,增大后缘后掠角,有利于降低弹体阻力系数并提高弹体稳定性;当后缘后掠角及弹头部长径比不变时,增大根梢比,有利于降低弹体阻力系数但弹体稳定性也会降低。