冲击载荷下自增强身管残余应力变化规律

基于有限元分析方法,建立速射火炮身管截面的有限元模型,采用直接耦合的方法,模拟了承受热应力和火药燃气压力的自紧身管在先50连发、冷却后再连发10发过程中身管的残余应力,得到并分析了残余应力的变化规律,指出内壁薄层的塑性变形和残余应力的反复变化,不利于内壁的稳定,还提出了减小残余应力变化程度的策略。

基于共有分量分解的速射火炮毁伤概率计算模型

对速射火炮,将平稳正态的射击误差序列分解为共有分量和非共有分量,将共有分量进一步分解为预测值和预测误差;基于上述分解,给出了确定的强相关误差和弱相关误差初值下射击过程的平均毁伤概率表达式;在上述初值未确定时,给出了武器系统毁伤概率的表达式;与包括国军标在内的现行毁伤概率计算模型相比,文中给出模型更准确。

速射武器身管用钢存在的问题及研究进展

概括了小口径速射武器身管用钢在强韧化、烧蚀、寿命预测方面仍存在的主要问题,并总结了国内外在解决上述问题方面的方法和途径,以及国内外在此领域取得的最新研究成果。

速射火炮身管冲击载荷下内膛塑性变形分析

针对速射火炮发射过程中高温高压高速火药燃气对身管应力的影响,分析连发过程中在火药燃气压力和热应力的冲击作用下,身管内应力和产生的塑性变形.基于有限元分析方法,建立了速射火炮身管截面的有限元模型,采用直接耦合的方法进行求解.得到塑性变形仅局限于基体紧贴铬钢交界面的薄层内(约0.467 mm厚),随着连发数的增加塑性变形也在增加,并逐渐趋于稳定,这一薄层内存在最大值为470M Pa的等效残余应力的结论.在残余应力的作用下,冷却后第1发薄层内发生了反向屈服塑性变形,最大等效残余应力减小了50%;残余应力可以明显地削弱热应力,有利于身管内壁应力的稳定.

高射速自动机身管热容量及热应力分析

针对高射速自动机在连续射击条件下,身管承受高频、高温及高压冲击作用的特点,采用传热学理论与有限元方法相结合方法,建立了高射速自动机身管热结构耦合分析模型。选取不同管径比的身管为实例,对自动机以高射速连续射击条件下身管的热容量和热应力情况进行了仿真,得出了管壁温度和热应力随连续射弹数的变化趋势及热应力在管壁内的分布规律,在考虑膛压和温度场共同作用下,进一步分析了热应力的存在对不同管径比身管强度安全性的影响。该文分析方法和仿真结果对小口径高射速自动机身管的设计具有一定的参考价值。

速射火炮定向反射膨胀减后坐力机理研究

传统速射火炮在高射速连发射击时,膛口装置后喷的气体对炮位附近装置和人员影响较大,为此提出定向反射膨胀减小后坐力机理。通过身管上多个前倾斜孔将火药气体引入封闭定向反射膨胀腔室中,利用火药气体在定向反射膨胀腔室前部形成的高压区及其对装置反射面的冲击作用,达到减小火炮后坐力的目的。运用计算流体力学理论分析了该机理,通过分析计算得到装置的减后坐力最大效率为48. 3%,与现有速射火炮膛口装置制退器的效率相当且无向斜后方喷射的气体。开展了相应的实验研究,验证了理论分析的正确性。该机理具有广泛适用性,可为速射火炮降低后坐力提供新的思路。

小口径速射舰炮随动系统发展现状及趋势

在对国内外多型小口径速射舰炮随动系统进行研究的基础上,分析了其发展现状,指出了其发展趋势,主要包括:直流调速正向交流调速发展、功率部件趋于采用电力电子半导体器件、控制单元趋于数字化、控制策略趋于智能化。

舰炮反导中的未来空域窗参数分析

为了更好地将未来空域窗射击理论应用到小口径速射舰炮反导防空中,通过对未来空域窗射击理论的研究分析,补充论证了相关理论,提出了一个新的未来空域窗评价指标,完善了未来空域窗描述体系,解决了随机穿越频率中关键变量的求解问题,结合小口径速射舰炮反导防空自身特点,总结出适合舰艇反导防空的未来空域窗弹丸散布中心配置方式。

速射转管炮射击校正方法

速射转管炮的使用成功地解决了射速高、寿命长、后坐力小三者之间的矛盾,但另一方面也给舰炮火控系统带来了新的问题。在分析转管炮对弹丸运动影响的基础上,重点描述了速射转管炮射击校正的方法。

射速和射击方式对速射火炮身管温度的影响

为了研究射速和射击方式对小口径速射火炮身管温度的影响,基于有限元分析方法,建立其速射火炮身管截面的有限元模型,分析三种射速下射击40连发的身管温度以及三种射击方式下的身管温度.实验表明,在相同射弹数条件下,射速越高,身管内壁温度越高,内外壁温差越大;相同射速条件下,不同射击方式对身管射击后存储热量影响很小,但多组射击方式可以有效降低射击过程中的内壁温度,缩小内外壁温差.本文对小口径舰炮提高射速以及射击规范的制定提供一定的参考.

小口径舰炮弹箱供弹结构设计与仿真分析

针对某速射炮的供弹需求,设计了新型的弹箱式供弹机构,介绍了弹箱式供弹的结构原理,计算了弹箱结构中传动系统的速比关系,理论计算并合理分配速比关系,可以实现弹箱供弹在交接单元处的顺利交接。建立了弹箱供弹结构中交接单元的虚拟样机,对交接单元进行了动力学与运动学仿真分析,仿真结果表明弹丸在交接过程中运动平稳,所受冲击力很小,实现了顺利交接。提出的新型弹箱供弹结构及传动系统速比关系计算方法,对小口径舰炮供补弹结构设计及仿真分析具有一定的参考价值。

速射炮对高超音速目标的命中及毁伤分析

随着高超音速反舰导弹逐步应用于战场,现有的近程末端防空体系已经难以适应日益严峻的战场形势.针对1~5马赫典型空中目标,建立弹道诸元及误差模型并进行仿真实验,分析了速射炮的射频、射弹数、射击远界对典型目标的毁伤概率.以不同速度来袭导弹为目标,分析对目标命中概率达到40%~80%时,舰炮武器系统所需的最小射频及最小射弹数.结果表明,提高武器系统射频及全航路上的射弹数,提高武器系统的射击远界可有效提高舰炮武器系统对高超音速导弹目标的拦截概率.

基于速射转管炮射弹模型的射击控制方法

速射转管炮的成功使用解决了在短时间内发射大量弹药,形成强大火力密度的问题。随着来袭目标速度越来越快,精确计算高射速转管炮射弹数、射击时间显得尤为重要。在分析以往射击控制方法不足基础上,建立了一种工程上简单实用的速射转管炮射弹模型,用于修正射击控制方法,并进一步考虑了射弹效能变化的射击控制修正方法。结果表明该方法可更精确计算射击效能、分配射击时间。

基于BP神经网络的自行高炮车体姿态预测方法研究

针对目前技术难以实现高射速状态下对高炮载车姿态进行实时测试的问题,提出一种基于BP神经网络的姿态预测方法。建立某自行高炮刚柔耦合动力学模型,通过试验数据修正模型以保证仿真结果的可靠性。针对射击条件均匀设计工况并仿真,提取姿态信息,经过数据预处理建立样本库。在matlab中设计BP神经网络结构参数,通过训练完成载车姿态预测模型的构建。结果表明,在不同的工况下,代理模型均可快速实现姿态预测,且满足精度要求。

小口径速射自动炮内膛镶嵌Ta-10W内衬的性能试验研究

目的提高小口径速射自动炮内膛易损部位的抗烧蚀磨损性能,延长炮管使用寿命,提升小口径速射自动炮的作战效能。方法研制镶嵌Ta-10W内衬的身管衬套和调节塞,在某小口径导气式转膛自动炮上进行实弹射击试验,测试弹丸炮口初速、射频以及被试品关键尺寸磨损量,并与采用全炮钢被试品的试验结果进行对比,评价内膛镶嵌Ta-10W内衬对提升炮管寿命的效果。结果自动炮镶嵌Ta-10W内衬,在射击580发炮弹后,身管衬套阳线、阴线内表面以及调节塞导气孔直径磨损量分别较全炮钢减小了57.14%、40.00%、91.23%,而弹丸初速和射频变化量也分别较全炮钢减小了82.56%和93.33%。结论内膛镶嵌Ta-10W内衬的方法克服了钽及其合金炮膛易损部位钢基体表面涂层容易脱落的问题,能够大幅度提高内膛易损部位的抗烧蚀磨损能力,为小口径速射自动炮延寿设计提供了新的技术途径。