基于研制阶段数据融合的舰炮制导弹药测试性评估方法

针对小子样条件下开展测试性评估存在数据冲突的问题,提出一种基于研制阶段数据融合的舰炮制导弹药测试性评估方法。首先,确定研制阶段中舰炮制导弹药测试性信息的来源,并根据其不同特点,利用相应的Beta分布参数折合方法,获得测试性信息Beta分布并构造对应的基本信任分配函数。其次,为解决在数据融合中存在的冲突问题,引入一种基于可信度、不确定度和重要度的数据融合权重确定方法,通过融合多来源的测试性信息得到舰炮制导弹药测试性指标评估结果。实例表明,所提方法能充分利用研制阶段收集的多来源测试性信息,有效利用主观不确定性信息,且减少数据冲突问题,可提高舰炮制导弹药测试性指标评估的可靠性。

现代火炮内弹道面临的问题与对策

从现代火炮及弹药技术的发展趋势,分析了火炮内弹道面临的问题,阐述了火炮内弹道理论与技术的发展方向,集中体现在三个方面,一是提高常规固体发射药火炮的作战效能;二是发展与制导弹药等特种弹药发射方式相适应的内弹道理论与控制技术;三是研究新能源火炮的内弹道理论与控制技术。在此基础上,结合国内外研究状况,对若干重点问题进行了述评,并提出了研究对策。

某埋头弹机枪弹膛驱动螺旋槽优化设计

某埋头弹机枪采用了弹膛与枪管分离的结构,其弹膛在整个自动循环中存在两个工作位置,即供弹位与发射位.该埋头弹机枪通过枪机框上的导柱与弹膛上的螺旋槽相互作用,带动弹膛摆动,以实现弹膛在两个工作位之间的相互转换.最初在设计弹膛螺旋槽时选用了规则的螺旋线,然后在试验中发现,枪机框导柱在进入弹膛螺旋槽时螺旋槽对其的冲击力很大,冲击不仅使得枪机框动能损失严重,而且会降低导柱寿命.现以枪机框导柱与弹膛螺旋槽之间的最大冲击力为目标函数,选用5次函数曲线为弹膛螺旋槽理论轮廓线展开线的形式,运用遗传算法对弹膛螺旋槽理论轮廓线进行优化,使得枪机框导柱与弹膛螺旋槽之间的最大冲击力降低为原来的42.27%.试验验证表明枪机框导柱与优化后的弹膛螺旋槽相互作用时速度损失由优化前的30.3%降低到25.6%.研究结果为该枪的改进提供了可靠的理论依据.

某埋头弹机枪拨弹杠杆动力学分析及优化

某埋头弹机枪使用了与传统枪弹结构完全不同的埋头弹,为了适应这种弹药,该埋头弹机枪与传统机枪在结构上也有很大的差异。其中,相较于传统机枪,该埋头弹机枪的输弹行程更为靠后,为了减小全枪长度,不得不缩短拨弹杠杆中曲线槽部分的长度。这使得枪机框上的导柱进入拨弹杠杆曲线槽时,对拨弹杠杆的冲击力很大,从而对整个输弹机构的可靠工作造成极为不利的影响,同时也会严重降低枪机框的动能,使得输弹动作难以完成。现以导柱与拨弹杠杆之间的最大冲击力为目标函数,选用5次函数曲线作为拨弹杠杆曲线槽理论轮廓线的形状,运用遗传算法对该理论轮廓线进行优化,使得导柱与拨弹杠杆之间的最大冲击力降为优化前的1/3。试验验证表明,枪机框在进入拨弹杠杆曲线槽的过程中,速度损失由原来的0.94 m/s降低到0.28 m/s,达到了优化目的,该研究结果为该枪的改进提供了可靠的理论依据。

基于哈里斯鹰优化算法的引信装定系统参数优化方法

为了满足坦克炮弹药作战实时性的需求,开展引信快速准确接收武器平台传输的敌方距离、方位等信息的研究,对提高作战毁伤效能十分重要。针对引信在武器平台实际环境约束下能量和信息无法快速可靠接收的问题,建立引信共击发通道装定系统能量信息同步传输的数学模型,形成目标函数为通过优化系统设计参数使装定时间最小、约束条件为平台恶劣信道环境下能量信息可靠接收的优化模型,采用哈里斯鹰优化(Harris Hawk Optimization,HHO)算法求解装定系统设计参数的最优值。仿真结果表明,基于HHO算法的系统参数优化方法可以得到最优的系统设计参数,与参数未优化的系统对比,不同信道参数下,能量信息同步传输的时间平均减少了26.4%,信息的可靠接收比平均提高了40.4%,特别是在信道电容大于5 nF的恶劣信道环境下仍能保证信息可靠接收,能量信息接收的快速性和可靠性都大幅提高,作战效能得到优化,通过实验室实验验证该方法的有效性。

某枪械的连发改进仿真

为研究在某型18.4 mm功能多防暴枪结构的基础上将半自动发射方式改为全自动发射的可行性,结合3维作图软件和仿真软件建立其动力学仿真模型。通过单发射击仿真结果和试验结果对比验证模型的有效性,并在此基础上进行连发射击仿真,对该型半自动防暴枪连发功能改进后的自动循环、抛壳、供弹等工况进行仿真分析。结果表明:防暴枪现有自动循环、供弹、抛壳等结构满足连发射击的要求,仅需对其发射机部分进行细微改动即可实现全自动射击。

转管自动炮供弹系统制动方法及动态特性研究

由于转管自动炮对供弹系统的制动特性要求极高,故有必要研究附加力矩对供弹系统制动特性的影响。建立空间路径下弹带运动多体动力学模型,通过力矩变化对供弹系统制动特性进行仿真分析;通过动力学理论建立供弹系统弹链的运动约束方程,对弹链带上链节的运动规律进行描述;通过仿真分析结果和测试实验数据进行对比,得到附加制动力矩对供弹系统制动特性的具体影响。研究结果显示:附加制动力矩可以有效改善供弹系统的供弹条件。

某埋头弹机枪退壳系统设计与动力学分析

为了同时解决埋头弹枪的退壳与首发装填可靠性问题,在埋头弹机枪设计时,提出了在弹壳滞留槽上加工阻挡斜面的办法.要求该斜面可以阻挡首发装填的埋头弹,却不能阻挡后续射击中被推出弹膛的弹壳.针对弹链与埋头弹之间、埋头弹与弹膛之间的接触情况,建立了接触碰撞模型,并将其代入多体动力学方程,通过多组取值对比分析,求解出符合首发装填及后续退壳要求的滞留槽内底面高度为0.3 mm.依据仿真求解得到的参数调整埋头弹枪物理样机,测得了滞留槽高度分别为0、0.3 mm时,枪机框复进的速度曲线.试验证明,计算得到的滞留槽内底高度在实际应用中可靠.

某低后坐自动炮动力学特性与优化研究

为了进一步减小火炮后坐力,满足大威力火力系统向轻量化发展的需要,以基于膨胀波原理发射埋头弹药的低后坐自动炮为研究对象,建立了发射过程的内弹道模型,借助数值仿真方法,获得了膛内压力和弹丸初速数值解。结果表明相比传统闭膛式火炮发射,低后坐火炮在保证弹丸初速基本不变的同时炮膛合力冲量减小了31.5%。采用虚拟样机技术,建立了虚拟样机模型,获得了动力学特性曲线,结果表明最大后坐力减小高达74%,通过射击试验验证了仿真结果的可信性。在此基础上,以惯性炮闩最大阻力值最小为目标建立了优化模型,应用Isight软件平台集成RecurDyn软件方式,采用多岛遗传算法对缓冲簧的厚度、压平时变形量、片数、碟簧外径等参数进行了匹配优化,对所得到的最优解进行了仿真分析。结果表明,在不影响系统性能和结构安装尺寸的前提下使得惯性炮闩最大阻力值减小14.2%,为惯性炮闩轻量化设计提供依据。

小口径防空高炮弹药发展趋势分析

从空袭目标和作战模式的演变、新型空袭目标的特点、国内外同类弹药研究现状等方面进行分析,提出小口径防空高炮弹药将朝着穿甲弹高效复合毁伤、大穿深能力、弹药“临近式”打击能力、破片战斗部高效毁伤能力、精打能力、高安全性、电磁炮弹药、埋头弹新概念弹药等方向发展,同时对发展中的一些技术关键点进行了分析,为小口径防空高炮弹药论证研究提供了依据,助力信息化作战环境下构建高效小口径防空弹药体系,提升防空高炮作战效能。

基于模糊RBF-PID的张紧装置电机控制研究

为解决某航炮射击时供弹系统易拥弹问题,设计双电机张紧装置,采用模糊控制方法与径向基神经网络相结合的控制算法对传统PID耦合控制器进行优化,提高两个电机的速度同步性能。通过仿真试验表明:该方案对双电机同步性能提升明显,对现有装备升级改造具有参考价值。

舰炮武器对陆射击毁伤效能仿真

为充分发挥舰炮弹药的杀伤效果,提升弹药火力覆盖区域面积,建立舰炮弹药威力场模型和毁伤面积计算模型。通过构建舰炮弹药结构模型,结合破片威力场计算理论,得到舰炮弹药威力场数字化模型。根据舰炮弹药毁伤原理和打击目标易损特性,建立舰炮弹药毁伤面积计算模型,分析舰炮弹药在不同高度、落角、落速的毁伤面积,对比得到舰炮弹药最佳攻击模式。研究表明,落角直接影响破片在地面上的分布集中带的形状,落速和落高主要影响破片分布的密集程度。

半穿甲型舰炮弹药打击舰船舷侧毁伤效果数值仿真

半穿甲型舰炮弹药在命中舰船舷侧后发生爆炸,在爆炸过程中弹丸的侵彻动能和装药产生的爆炸冲击波会对舰船舷侧结构造成毁伤。分析舰船舷侧的结构特性和弹目交会情况,采用数值仿真方法构建仿真模型,分析半穿甲型舰炮弹药在靶前炸、靶中炸、穿靶炸等工况条件下对舰船舷侧的毁伤效果。结合实尺寸舱室模型试验结果对毁伤效果进行验证,预测在实际作战时弹药起爆点位置、末端着速对舰船舷侧毁伤结果的影响。

火炮卡膛一致性问题研究

为了分析火炮输弹过程对弹丸卡膛一致性的影响,研究了整个输弹过程.通过考虑输弹过程中的输弹力、卡膛速度、弹丸入膛过程中与身管内壁的接触碰撞等方面因素,建立了卡膛过程的动力学模型,对输弹力、弹丸与身管的间隙及接触碰撞对卡膛一致性的影响进行了分析和定量研究.分析结果表明,采用恒力输弹方式、弹丸与身管间的间隙及其接触碰撞的存在必然降低高低射界内不同射角弹丸的卡膛一致性,而采用变力输弹方式和降低输弹机安装位置等措施可以有效改善弹丸的卡膛一致性.

中大口径火炮弹药自动装填技术

弹药自动装填技术是中大口径火炮武器系统的核心关键技术之一。弹药自动装填系统直接影响自行火炮武器系统的射速、布局、体积、质量、动力源的功率配置、射击精度等指标。弹药自动装填技术的关键技术是弹药装填系统总体技术、弹药在部件内部运动的顺畅性、部件动作的可重叠性、大扭矩变负载快速定位与低压大电流驱动技术、多机构运动动力源相互影响问题。弹药自动装填技术研究可以促进火炮向无人炮塔和无人火炮的方向发展。

舰炮制导弹药发展研究

从舰炮制导弹药的基本概念出发,结合其使命任务,对比中美两栖作战力量区别,指出发展低成本高精度制导兵器的必要性。总结当前国内外对制导弹药的研究现状,提取其关键技术,对比中外在顶层概念设计、系统交联、弹药实验测试等方面的发展差距,为下一步制导弹药的研究,提出了阶梯式、螺旋式发展、加强基础性研究工作、开展制导弹药协同控制技术研究等重要建议。

全电子化超高射频武器发射系统研究综述

分析了国外最新研究的金属风暴武器系统的工作原理和技术特点 ,简要回顾了系统的研制过程、应用领域及已达到的技术水平 ,另外 ,对我国国内各科研院所围绕此方面问题的研究情况做了综述 。

自行火炮半自动装填机构输弹问题研究

针对身管类自行火炮半自动装填机构设计原理存在的问题,在实验验证的基础上,对半自动装填机构“恒力”输弹对初速的影响进行了分析和量化研究,提出了解决“恒力”送弹问题的方法和途径。

大口径火炮发射过程炮架振动的主动抑制技术

为了主动抑制大口径火炮发射过程中的炮架振动,提出了一种基于炮架振动加速度测试的炮架振动评价方法;分析了影响火炮发射过程中炮架振动的发射药及装药因素,开展了发射过程炮架振动试验研究,在此基础上提出了一种三基发射药及装药方案,并通过试验与单基药装药方案进行了对比。结果表明,采用三基药装药方案使炮架振动加速度降低了22.1%,炮口无二次火焰;炮架振动评价方法能够有效评价火炮发射振动特性量值;控制装药膛压特性是降低炮架振动的关键技术途径;消除装药炮口二次火焰有利于显著降低炮架振动。

埋头弹火炮的现状及发展趋势

阐述了埋头弹火炮的主要特点,介绍了国外40多年来的研究情况和埋头弹火炮的发展趋势,对指导未来埋头弹药火炮的研究具有十分重要的意义。事实证明,只有正确把握和发挥埋头弹药的固有特点和优势,才能取得事半功倍的结果。