一种基于光电自准直法的装甲战车原位校炮系统

为了解决当前装甲战车校炮时空受限、精度低、过程复杂、无法现场原位校炮等问题,提出了一种基于光电自准直法的装甲战车原位校炮系统。基于镜炮一致性原理,设计校炮装置的机械结构;构建平行光管及其内部光路结构,利用光学自准直原理实现模拟无穷远处虚拟靶标;建立校炮装置的误差模型,通过对误差模型进行分析与合成以评定校炮装置参数的精确性,确定装置允许的最大误差值;通过实验对系统性能进行了实际测试与验证。结果表明:利用所设计的误差模型,其校准误差最大不超过传统校炮方式的60%,且时间缩短了一半以上,符合设计要求,具有较强的稳定性。装甲战车原位校炮系统可应用于装甲战车校炮工作,提高校炮的效率及精度、实现现场原位校准,为装甲战车校炮提供了一种新方法、新思路。

反装甲导弹导引头抗干扰能力与关键技术发展

针对反装甲导弹面临的复杂战场环境、多样化作战目标和复杂干扰环境,分析其抗干扰能力和关键技术需求。分析反装甲导弹导引头面临的干扰威胁、抗干扰特点和不足,以科学高效提升反装甲导弹导引头抗干扰能力为目标,给出相关措施与建议。结果表明,该分析可为提升反装甲导引头抗干扰能力提供参考。

强化驻留效应的陶瓷复合装甲抗弹性能

轻强化是防护装甲永恒的追求,通过结构创新设计是实现装甲轻强化的重要手段。本文基于陶瓷驻留效应防护机制,对填充陶瓷进行结构设计从而达到强化驻留效应的目的,有效提高了防护装甲的轻强化,并且探索了结构参数对新型防护装甲防护性能的影响规律。结果表明:新型复合装甲的抗弹机制呈现出驻留效应和厚度效应的顺序耦合;当锥角为60°时,新型防护装甲的驻留效应最大,且随着锥角层高度的增大,驻留效应进一步增大;与传统的陶瓷复合装甲相比,在动能耗散率和弹体剩余速度相当的前提下,新型防护装甲的质量降低了16.7%。

高速动能弹撞击装甲结构引起的螺栓连接失效及部件过载损伤研究

目的 验证和揭示高速动能弹对装甲结构的损伤机理。方法 聚焦高速动能弹打击装甲目标时,弹道冲击造成的靶标结构连接失效及部件过载损伤这2种损伤效应,以典型螺栓连接为研究对象,采用高速球形弹丸撞击螺栓连接结构的小尺寸试验对数值模拟方法和材料模型参数进行校验。在此基础上,采用数值模拟和冲击响应谱分析方法对高速动能弹打击全尺寸坦克进行模拟分析,获得撞击过程螺栓连接失效特征、主要影响因素及坦克典型位置部件的冲击加速度曲线和冲击响应谱曲线。结果 在小尺寸试验中,动能输入为0.042MJ时,螺栓连接未发生失效;但25.6MJ动能输入全尺寸坦克时,螺栓发生断裂而使连接失效。数值模拟结果揭示了螺栓发生断裂的主要原因。结论 输入动能大小、连接螺栓直径、模拟设备部件质量和撞击位置为螺栓是否断裂的主要影响因素。坦克某些位置的冲击响应谱曲线高于军用标准给出的临界曲线的下限甚至上限,表明这些位置的部件因高过载损伤导致失效的概率较高。

反应装甲对金属射流的干扰作用研究

基于爆炸反应装甲与聚能射流的作用机理,研究某新型反应装甲对金属射流的干扰作用,运用理论分析、数值模拟和试验验证的方法进行综合研究,采用三维数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA,运用控制变量法,针对特定结构反应装甲进行不同法线角条件下的侵彻模拟,并进行侵彻过程分析,得到不同法线角条件下反应装甲对金属射流的有效切割长度、金属射流的剩余侵彻速度、反应装甲面板和背板的运动速度随时间变化等干扰作用变化数据,能够观察到反应装甲面板和背板的飞行状态和干扰后的射流形状。根据所得数据、曲线图及侵彻结果图并结合相关干扰作用理论进行分析。得到面板和背板对射流有效干扰长度、面板和背板最大速度、射流剩余侵彻速度等干扰性参数变化规律。对比分析表明,随法线角的增大,面板和背板有效干扰长度逐渐增大,法线角70°工况条件相比于法线角0°,背板有效切割金属射流的长度范围提高了368%;射流剩余侵彻速度随法线角的增大呈减小趋势,法线角在50°~70°范围,射流剩余侵彻速度降低幅度最大;且随法线角的增大,射流受反应装甲干扰作用越强。

三层组合陶瓷复合装甲的抗侵彻性能及其损伤机制

为了研究相同面密度下Kevlar/SiC-TC4-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合靶板的复合结构参数对其抗弹性能的影响和失效机理,选用4组不同厚度组合的靶板试样,并使用12.7 mm穿燃弹以相同着靶速度(488 m/s)进行弹道冲击实验。使用扫描电子显微镜(SEM)研究复合装甲板在弹道侵彻下的损伤模式。实验结果表明:在所述实验条件下8 mm+2 mm+10 mm厚度组合的Kevlar/SiC-TC4-UHMWPE复合靶板是最佳的抗侵彻工程应用结构;在同等面密度条件下,将1 mm厚陶瓷替换成同等面密度的TC4钛合金背板(约0.5 mm厚)时,复合装甲板的抗弹道侵彻性能提升了约29.69%,可见钛合金的结构参数对复合装甲板抗弹性能的影响权重大于SiC;钛合金背板面密度的增加不仅增强了对陶瓷的支撑作用,而且增加了弹-靶作用时间,提升了复合靶板的整体防护性能;12.7 mm穿燃弹侵彻后复合装甲板的损伤模式包括SiC碎裂、钛合金背板少量隆起变形及十字形拉伸撕裂损伤、UHMWPE层合纤维背板剪切断裂、层间分离和纤维拉伸;在整体复合装甲的设计中,应将高抗剪材料放置在背板的前几层,将高抗拉材料放置在背板后几层,以充分利用每种材料。

直升机复合装甲典型攻角下的防弹能力分析

武装直升机作为战场的战略攻防利器,使用装甲是最典型的防护方式。目前,直升机装甲的防护能力均是以弹体垂直入射时可防护的距离和可防护的最大口径弹种表示,但研究发现,实际状态下弹体几乎不可能以垂直入射的方式实现打击,所以装甲的实际防护能力并未被最大限度地发挥出来。文章通过设计包线试验的方法探究了直升机现用的陶瓷复合装甲在典型攻角下的防护规律,并进行了分析研究,提出了可能的装甲防护力提升设计思路,在倾斜15°的布置方式下,防弹性能可提升19.1%左右。

陶瓷复合装甲的研究现状及发展

陶瓷复合装甲是现有复合装甲中的主体,被广泛应用于轻型坦克装甲车辆、武装直升机等的装甲防护及单兵人体防护。本文结合传统陶瓷复合装甲技术面临的主要问题,通过分析近年来的研究热点和发展现状,对未来陶瓷复合装甲技术的发展方向进行了展望。

履带式装甲战斗车辆传动装置服役性能评价指标体系构建

为实现对履带式装甲战斗车辆传动装置服役性能的评价,根据指标体系构建原则,运用扎根理论从现有履带式装甲战斗车辆传动装置构建的多种性能指标体系资料入手,初步构建履带式装甲战斗车辆传动装置部件服役性能评价指标体系,同时采用系统分析方法从宏观角度初步构建履带式装甲战斗车辆传动装置整体服役性能评价指标体系,最后从指标相关性与显著性两个角度对指标体系进行优化。最终建立了完善的履带式装甲战斗车辆传动装置服役性能评价指标体系。

阻尼复合装甲抗多发子弹斜冲击性能研究

建立氧化铝陶瓷/超高分子质量聚乙烯层合板/阻尼材料复合装甲抗冲击的有限元模型,通过侵彻试验验证了该模型的有效性,对该阻尼复合装甲进行连续抗多发子弹冲击以及同时抗多发子弹冲击的数值模拟研究,分析了弹着点之间的距离和弹着点的高度对其防弹性能的影响。结果表明:弹着点相同时,相较于子弹连续冲击,两发子弹同时侵彻的复合装甲面板产生的应力集中区域更大,这为复合装甲抗多发子弹侵彻性能的研究提供了参考。

联合超分与知识蒸馏的低分辨率装甲车辆识别方法

装甲车辆是陆战场敌我侦察打击的主要对象,受侦察距离远、侦测范围大等条件约束,侦察影像中的装甲车辆通常呈现分辨率低、细节缺失等特点,使得对装甲车辆的识别极为困难。现有基于深度学习的大模型虽然取得了较高的精度,但是缺乏对模型参数量和计算量的考虑,难以落地应用。为提升计算速度,提出了一种联合超分与知识蒸馏的低分辨率装甲车辆识别方法。通过构建联合超分与分类的轻量化模型和设计基于知识蒸馏的轻量化模型学习方法,极大地简化了模型的参数量和计算量,实现了所提轻量化模型在性能表现上与大模型相近的效果,并在3个公开数据集及自建的装甲车辆识别数据集上,验证了所提模型与方法的有效性。

不同焊接方法对超高强装甲钢焊接接头力学性能与组织的影响

装甲钢MAG工艺常采用奥氏体、铁素体不锈钢焊丝,使得焊接接头抗拉强度和硬度会大幅度降低,同时造成热影响区的局部软化,降低了装甲车辆的防护性能。为了满足超高强装甲钢焊接接头强度和硬度防护要求,该文对超高强装甲钢激光焊接工艺进行了研究,分别为MAG、激光自熔焊、激光填丝焊、激光‒电弧复合焊4种焊接方法,研究接头拉伸、弯曲、硬度等性能指标及接头组织。结果表明,激光焊接头的焊缝组织为粗大的板条马氏体,MAG焊缝组织为铁素体和粒状贝氏体;对于激光焊和MAG,淬火粗晶区均为粗针状马氏体,淬火细晶区为细小的针状马氏体,不完全淬火区为马氏体与铁素体的混合组织。激光焊接头的抗拉强度和硬度远高于MAG,激光焊接头的抗拉强度可达到母材的90%以上,硬度约为母材的82%,大大提高了防护型车辆的防护性能。然而,激光焊接头的抗弯强度要低于MAG,无论面弯还是背弯,激光焊弯曲试样通常在弯曲角度10°~30°之间即发生断裂,大大低于MAG弯曲角度90°(不断裂),从而限制了其使用场景。

装甲装备机械类故障诊断研究进展综述

装甲装备集机动、防护、火力和信息力于一体,是第二次世界大战以来各国陆军的主要装备,在未来机械化、信息化、智能化战争中依旧是陆地战场的主角。装甲装备在使用过程中不可避免地会发生故障,这些故障中以机械类故障最为常见。当装甲装备机械故障发生时,轻则影响武器效能的发挥,重则直接决定战争胜负。因此对装甲装备进行状态监测与故障诊断是保证其使用安全、发挥其作战效能的重要手段。从振动监测、噪声监测和油液监测方面详细综述了装甲装备机械类故障诊断研究现状,分析了各类故障诊断存在的问题并提出了相应的解决方案,最后对诊断技术发展方向进行了探讨。

装甲车辆发动机故障诊断与健康监测研究进展

装甲车辆发动机故障诊断与健康监测是提高装甲车辆发动机安全性、可靠性以及经济性的关键技术,是实现发动机视情维修的重要方法之一。分析了装甲车辆发动机故障诊断系统研究现状以及监测难点,从振动分析法、噪声分析法,油液监测法、热力性能参数法和瞬时转速诊断法方面详细论述了综述了发展现状。对装甲车辆发动机故障诊断技术发展方向进行了探讨,旨在为相关设计人员与研究人员提供参考,从而更好地保障装甲车辆安全、稳定、高效使用。

图解战舰 清朝“致远”号装甲巡洋舰日本“吉野”号快速巡洋舰

“致远”号巡洋舰,为英国阿姆斯特朗厂建造,1887年完工,于当年11月回国。该舰的动力来源是四座锅炉,两部蒸汽机。军舰中腰部位的穹甲甲板,因为下方保护着锅炉轮机等要害部位,厚度为100毫米左右,而延伸向首尾的穹甲甲板,则出于减少重量考虑,厚度约50毫米。

西班牙“玛利亚·特蕾莎公主”号装甲巡洋舰 美国“布鲁克林”号装甲巡洋舰

“玛利亚·特蕾莎公主”号装甲巡洋舰于1893年建成服役,舰龄在开战时较新,在圣地亚哥海战中是西班牙舰队司令的座舰。满载排水量6890吨,设计航速20节,实际航速16节。

某履带式装甲车辆铝合金车体结构仿真优化设计

为分析某型履带装甲车辆车体结构在不同射击工况下应力、位移分布情况以及最大应力点的位置,采用Altair公司开发的HyperMesh软件建立了车体有限元模型,在2种典型射击工况下对装甲车辆车体进行静强度分析,并根据静强度计算结果对刚强度薄弱部位进行结构优化改进。工况1车体最大应力值为169.3 MPa,最大位移值为2.31 mm;工况2车体最大应力值为149.6 MPa,最大位移值为2.29 mm。2种工况较优化前最大应力值均减小约20%,位移值也有所减小,车体强度完全能够满足该型履带车辆射击工况下的使用要求。

双层增强型爆炸反应装甲抗破甲能力数值模拟研究

构建了基于模块化组合的双层增强型爆炸反应装甲模型,采用非线性动力学计算程序LS-DYNA,对其在0°、22°、45°、68°等4种侵彻角度下抗击某型制导弹药前级战斗部的能力进行了数值模拟研究,并开展了飞行破甲试验验证,对冲击引爆效果以及钢板抛掷、切割、扰动射流的过程进行了定量计算,研究结果表明:当侵彻角度≤45°时,2层ERA均被引爆;当侵彻角度>45°,ERA-2的引爆难度增大,残余射流无法从ERA-2作用场逃逸;当侵彻角度≥68°,只有ERA-1被引爆,残余射流无法从ERA-1作用场逃逸,飞行破甲(侵彻角度为46.5°)试验结果与数值模拟结论基本一致,分析得到了射流横向偏移速度随侵彻角度变化的关系式以及钢板连续干扰的时间区间,对毁伤评估模型构建具有参考价值。

装甲车辆综合传动装置外接油管系统动态特性分析

针对装甲车辆综合传动装置外接油管动态特性恶化导致的失效问题,研究不同车速动态激励下的外接油管动态特性和结构强度变化规律,提出外接油管有效优化改进措施。对综合传动装置上典型外接润滑油管和供油油管系统进行动态特性分析。利用试验测试获取油管关键部位的载荷激励,进行瞬态动力学仿真和理论动力学建模,探究关键参数对油管系统动态特性的影响规律。提出动态特性的优化改进方案,油管系统关键部位的振动幅值消减15%以上。

SiC/GFRP复合装甲超声辅助制孔技术研究

针对新型轻质陶瓷材料为核心的高性能复合装甲在常规加工过程中质量差等问题,对SiC/GFRP复合装甲进行超声振动辅助制孔加工技术研究,通过改变机床主轴转速、进给速度等加工工艺参数,探究钻削力的变化。结果表明:提高主轴转速或降低进给速度,可有效减小钻削轴向力;超声振动辅助提高了制孔表面完整性,能显著改善制孔质量。