双管武器弹丸同时着靶坐标测量方法研究

针对双线阵CCD交汇立靶系统测量双管武器弹丸同时着靶时会产生虚假弹着点且无法排除的问题,研究基于三线阵CCD相机交汇的双弹丸同时着靶坐标测量方法。当双弹丸同时着靶时,通过左侧和右侧CCD相机计算获得2个真实的弹着点和2个虚假的弹着点坐标,通过中间线阵CCD相机来排除2个虚假弹丸图像,以中间CCD相机探测器件的中心像元位置为原点建立直角坐标系,基于直线相交原理对弹丸的着靶坐标测量公式进行推导,对弹丸着靶坐标测量误差进行仿真和分析。仿真结果显示,在测量靶面为2 m×2 m时,横坐标测量误差的标准差小于1.5 mm,纵坐标测量误差的标准差小于2.0 mm,满足靶场对弹丸着靶坐标测量精度的要求。

新型高温润滑自修复缓蚀剂的设计及其缓蚀性能

针对现有缓蚀剂对身管武器内膛铬层裂纹修复中存在的问题,设计了一种复合型缓蚀剂MoS_(2)/(B-Si)+Mg(OH)_(2)(MBSM)。该缓蚀剂的高温润滑相MoS_(2)可阻止初级裂纹的产生,高温液相B-Si可对初级裂纹进行有效填充达到自修复效果。烧蚀实验结果表明:在MBSM缓蚀剂添加质量分数为0.5%时可以降低10%的烧失量,具有明显的缓蚀效果。MBSM缓蚀剂对微米级裂纹和孔洞的修复效果明显,有望用于身管武器烧蚀裂纹的修复。

基于铬层与基体结合部疲劳损伤的转管机枪身管寿命预测研究

为预测身管寿命,采用热-固耦合场理论、冲击疲劳理论和疲劳累积损伤理论,提出基于身管铬层与基体结合部疲劳损伤的身管寿命预测方法。以3管转管机枪的身管寿命为例,建立有限元模型,计算铬层与基体结合面的耦合应力,预测身管寿命,理论计算与试验结果进行了对比,数据基本吻合;分析身管镀铬层厚度对身管寿命的影响。研究结果表明:铬层与基体结合部的疲劳损伤寿命基本决定了身管的寿命,证明所提寿命预测方法是可行的;适当增加镀铬层厚度,可以提高身管寿命。

应用多性能参数退化数据评估身管寿命可靠性

针对具有多性能退化数据的产品,提出了基于多性能退化数据的一般可靠性评估方法和步骤。以某高射机枪身管为研究对象,在对身管进行特性分析的基础上选取弹丸初速与内膛烧蚀磨损量为性能退化参数,开展试验并获取在一定条件下的性能退化数据。最后,应用多性能退化数据的可靠性评估方法对身管进行可靠性评估,得出了可靠度变化规律,并且分析了退化量之间的相关性对可靠度结果的影响。

转管武器最高射速的分析

介绍了美M61型转管炮的工作循环图,在分析该转管炮的机心、机匣及各段曲线槽的基础上,对提高转管武器射速的技术措施和某些制约条件进行了分析,得到了一些可参考的结论。

导气与枪管浮动混合式自动机动力学特性研究

为了研究导气与枪管浮动混合式自动机在高初速榴弹发射器上应用的可行性及通过调节导气装置结构参数匹配枪管组件与枪机框组件后坐能量达到降低武器系统后坐力的目的,基于气体动力学理论和热力学理论,推导考虑热量散失及枪管浮动作用的内弹道和导气装置气流问题的基本方程组。利用该计算模型对高初速榴弹发射器发射动力学进行仿真,得出武器系统自动机运动特性曲线及后坐力随时间变化的曲线。将仿真结果与实验结果进行对比,验证模型的正确性。探讨导气装置导气孔直径、导气孔开孔位置、导气室初始容积结构参数对导气室气体压力变化的影响规律,并分析其对自动机速度曲线及后坐力的影响。在完成自动机自动循环的前提下,采用导气与枪管浮动混合式自动机可将武器的最大后坐力控制在1 100 N内,实现武器低后坐发射。

内能源转管武器首发启动和变射频分析

分析了内能源转管武器的首发启动方式，提出用微电机实现首发启动，并以此扩展在低射频下的变射频方式．

转管机枪连发射击两自由度数学模型

建立了转管机枪连发射击两自由度数学模型 ,详细考虑了膛内与导气室内气流的相互作用影响 ;应用机构动力学中相应方法探讨了各构件间的运动变化规律 ,并将内弹道。

转管机枪凸轮曲线设计

目的 通过对凸轮曲线过渡段的设计， 减小转管武器机心在曲线过渡段的加速度． 方法 采用由两条正弦曲线和一条二次抛物线组合构成过渡曲线的方法． 结果 确定了过渡曲线的各种参数．

火炮身管倍数对炮口扰动的影响分析

为研究火炮身管倍数对射击精度的影响,建立了转管火炮的刚柔耦合动力学模型。在同一口径和射频条件下,进行了8种身管倍数的连发射击仿真试验,对纵向和横向炮口扰动进行了分析。仿真结果显示:炮口扰动呈周期性变化。当身管倍数较小时,扰动周期与射击周期基本一致。随着身管倍数增大,扰动振幅和周期逐渐增大。当身管倍数较小时,纵向扰动远大于横向扰动,随着身管倍数增大,横向和纵向扰动的振幅趋近。

降低身管烧蚀性研究进展

针对降低身管武器身管烧蚀的发展需求,分析了身管烧蚀的产生过程和机理、测量方法和主要影响因素,介绍了国内外近年来控制烧蚀磨损方面的最新研究进展,包括热因素控制措施、化学因素控制措施和机械因素控制措施;讨论了缓蚀添加剂的降烧蚀作用机理,重点阐述了缓蚀添加剂的应用情况,包括发射药内添加型缓蚀剂和外加缓蚀剂;提出未来降低炮管烧蚀性研究的重点方向是简化烧蚀性分析测试方法、新型高能低烧蚀发射药及装药结构、严重磨损部位强化处理以及多功能缓蚀剂等方面的研究。附参考文献82篇。

冷径向锻造身管壁厚方向变形不均匀性研究

为分析冷径向锻造身管壁厚方向变形的不均匀性,通过有限元软件、力学拉伸试验和织构研究了身管壁厚方向的变形场、力学性能和织构组分。研究结果表明:身管成形过程中,外表层和中间层材料存在较大剪切应力,受剪切应力的影响,身管壁厚方向各层材料流动速度不一致,引起身管锻造变形不均匀;受变形不均匀的影响,在身管中间层和外表层材料形成剪切织构({112}111,{110}001),导致锻后身管壁厚方向轴向强度性能存在明显差异,表现为外表层和中间层强度较低,内表层强度较高。为对锻后身管壁厚方向变形不均匀性进行控制,通过控制变量法分析了锻造比、尾端压强、轴向进给速度、锤头锻打频率和锤头角度对身管中间层剪切应力分布的影响规律。分析结果表明:选用较高的轴向进给速度和较小的锤头入口角可以降低成形身管壁厚方向的变形不均匀性。

发射药及装药燃烧残渣的研究进展

针对身管武器射击中消除或减少燃烧残渣的要求,对发射药及装药燃烧残渣的研究进行了综述。根据燃烧残渣在身管武器及射击环境中的存在位置,将其分为膛内燃烧残渣和膛外燃烧残渣;分析了燃烧残渣的特性及危害、收集分析技术、抑制技术等;提出今后发射药及装药燃烧残渣研究的重点方向是新型材料在低燃烧残渣发射药及装药中的应用、实弹射击过程中燃烧残渣测试评价方法的研究以及抑制技术的集成优化等。附参考文献72篇。

基于镀层界面剪切疲劳损伤的枪管寿命预测研究

为研究枪管内膛损伤机理、提高枪管寿命,提出了基于枪管镀层界面剪切疲劳损伤累积的枪管寿命预测方法。根据身管镀层剪切失效理论和疲劳损伤累积理论,建立了热压耦合应力作用下的枪管镀层界面剪切失效模型。以某5. 8 mm小口径步枪枪管为研究对象,计算一个冷却周期150发弹连续射击过程中的枪管界面剪切应力,结合随温度变化的枪管材料抗拉强度数据对枪管寿命进行了预测。研究结果表明:预测结果与寿命试验结果高度吻合,验证了寿命预测模型的可行性与正确性;以镀层界面剪切疲劳寿命来预测枪管寿命是有效的,镀层界面剪切疲劳失效是导致枪管寿终的重要原因。

叠氮硝胺对发射药枪口焰的影响

为研究1,5-二叠氮基-3-硝基氮杂戊烷(DIANP)对发射药枪口焰的影响,以14.5mm弹道枪为实验平台,采用高速摄影仪测试了不同DIANP含量的发射药枪口火焰参数;分析了DIANP含量及装药质量对枪口焰面积(A)、最大直径(C)、平均直径(D_(mean))和积分光密度(IOD)的影响;分析了叠氮硝胺发射药枪口焰初始火焰、中间焰和二次焰的结构及持续过程。结果表明,在双基发射药中加入DIANP以后,火药力从1 170kJ/kg增至1 189kJ/kg,然后开始降低,发射药爆温基本呈线性降低;发射药爆温及燃烧气体产物组成共同影响枪口焰的形成,DIANP的加入增加了燃烧产物中可燃气体含量,但可以有效降低发射药的爆温;与无DIANP的双基发射药相比,添加DIANP可以降低发射药的枪口焰面积、最大直径、平均直径和积分光密度,当添加DIANP的质量分数为12.5%时,叠氮硝胺发射药样品无二次焰的产生,火焰持续时间为8ms,比传统双基药降低71%。

浅谈转管武器机械击发

转管武器击发方式分为机械击发和电击发。对美国的GAU-2B/A M134和俄罗斯的4管12.7 mm转管机枪的类型、结构、击发动作进行了详细介绍。美国GAU-2B/A M134机芯结构小巧紧凑,击发可靠性高;俄罗斯4管12.7 mm转管机枪考虑到击发迟发火的问题,增大了前直线段的长度,延长了闭锁时间。

齐射型多管火炮内弹道性能仿真

基于经典内弹道方程组,引入新的内弹道参数-身管个数,推导了齐射型多管火炮内弹道方程组。结果表明,火药燃气由单个药室沿多个身管膨胀时,引起了内弹道基本方程的显著变化。管数的增加虽然使次要功成倍增加,但弹丸动能也相应提高,二者的比值保持不变,即齐射型多管火炮次要功系数与同口径单管火炮相等。当将齐射型多管火炮内弹道方程组用相对量表示时,它与经典内弹道方程组具有统一的形式。二者之间的区别在于常量的计算方式不同,如药室容积缩颈长l0、弹丸极限速度vj、综合参量B等。通过对常量计算公式的分析,提出了两种齐射型多管火炮内弹道计算的等效方法,即单管等效与多管等效。

转管武器外弹道特性的分析与计算

对某转管武器外弹道特性进行了分析,找出了影响外弹道的因素加以修正,并对某转管武器外弹道进行了计算,得出了理论结果,为其外弹道的修正提供了理论依据。

双联装火炮武器系统零位检测和规正方法

在交汇式双联装火炮武器系统中,火炮装置通过联装两座火炮单元来提高发射率,由于火炮单元自动机轴线与火炮装置的实际架位存在偏差,常规标定方法无法获取此类武器系统火炮架位与跟踪传感器的偏差。针对此问题提出一种交汇式双联装火炮武器系统的零位检测和规正方法,该方法通过零飞方式检查火炮瞄准误差,并根据火炮高低指向实时地计算炮管指向和火炮架位的实际偏差,以准确测量火炮与跟踪传感器的零位偏差,实现交汇式双联装火炮武器系统快速标定。