美国定向能机动近程防空计划进展分析

美国定向能机动近程防空(directed energy maneuver-short range air defense,DE M-SHORAD)计划通过击伤、摧毁或压制旋转翼无人机、固定翼无人机以及火箭弹、火炮炮弹、迫击炮弹(rockets,artillery and mortar,RAM)等威胁目标,为机动部队提供伴随防空,对抗新兴威胁,属于美国陆军防空反导现代化的优先项目之一。首先介绍了DE M-SHORAD研制计划;其次详细分析了系统结构,并由系统参数评估了系统的作战性能;最后梳理了系统的研制进展。通过综合分析可知,DE M-SHORAD系统采用最佳组件,通过快速原型方法实现激光武器系统在装甲车上的集成;为降低技术风险,该计划在发展方式上分为两个阶段,首先集成、测试2 kW~5 kW机动实验型高能激光器(mobile experimental high-energy laser,MEHEL),然后再研制50 kW级的多任务高能激光器(multi-mission high-energy laser,MMHEL)。经计算可得:MEHEL和MMHEL对无人机的最大射程分别约为0.77 km、4.8 km。

一种隔离式铜铝铠带放置架的研制与应用

铜铝铠带放置架是为了提高电缆生产过程中存放、转运铜铝铠带的便利性而研制的装置。通过归纳日常工作中的应用经验,总结了电缆生产用铜铝铠带在目前托盘式工业货架上存放与取用时的影响因素,同时在满足标准荷载要求的基础上,研发了新型存放装置,以消除使用工业货架时的各种不利因素,使铜铝铠带的存放、转运在满足实际应用需求的同时,能够更加安全、便捷、高效。

基于光纤传感的装甲车滚动轴承故障诊断技术

针对装甲车滚动轴承的故障诊断中,传统电类传感器难以适应装甲车内部充满电磁干扰与油渍的恶劣环境的问题,使用体积小、抗电磁干扰的光纤光栅振动传感器采集滚动轴承故障信号,结合共振解调技术,从振动信号中分离出了故障振动频率,对照轴承故障频率表,实现对滚动轴承故障类型判别。通过在滚动轴承内圈与外圈预设缺陷,利用轴承试验台模拟不同转速下装甲车的运行实况,验证其可行性。实验结果表明,此方法能够实现对滚动轴承内外圈故障频率的分离,完成滚动轴承故障类型的判别,满足装甲车滚动轴承的故障诊断需求。

提高乳酸菌加工与胃肠耐受性的策略与新技术

活性乳酸菌产品因其良好的益生功效越来越受到人们的青睐,市场需求量不断增大。然而,受乳酸菌厌氧和热敏感性的限制,以及加工中加热和氧气胁迫的影响,产品中活性乳酸菌数量大幅度下降。进入体内的活性乳酸菌在胃液高酸性和肠道高胆汁酸等复杂环境的胁迫下进一步降低,严重影响产品的益生功效。为此,人们在提高乳酸菌对热、氧气、胃肠环境耐受性方面进行了大量研究,并开发了系列新技术,但缺乏彼此间的综合对比与分析。本文围绕如何提高乳酸菌的加工存活率,以及胃肠耐受性和肠道递送问题,对静电纺丝、静电喷雾、乳滴技术、多酚纳米盔甲、热诱导预处理等新技术的作用效果进行了总结与对比,以期为相关研究和技术应用提供参考。

基于3D建模技术的仿古皮甲设计研究

利用3D建模技术复原古代皮甲的形制结构、编缀方法、制作工艺及制作仿古皮甲实物,达到更真实还原古代皮甲装备形制的目的。方法以古籍资料文献为依托,总结皮甲复原的工艺流程,利用3D建模技术模拟秦代皮甲的结构全貌,运用现代制革技术及染色工艺,从形制、色彩、组装、染色等方面尽可能复刻制作出符合史料记载的秦代皮甲。得出结论:利用3D建模技术复原仿古皮甲的科学方法,其仿制皮甲实物效果精细逼真,对研究古代皮甲制作工艺及古法制革文化可提供一定的参考。

装甲装备发动机气缸套/活塞环摩擦副再制造技术研究

在装甲装备发动机中,气缸套/活塞环摩擦副的工况非常恶劣,腐蚀磨损情况严重。论文首先对发动机气缸套/活塞环摩擦副进行了失效分析,然后对气缸套/活塞环摩擦副的再制造技术进行了系统调研研究,在此基础上,提出发动机气缸套/活塞环摩擦副再制造关键技术方案,并对发动机气缸套/活塞环摩擦副再制造进行了方案设计与试验探索。

枪弹冲击防弹头盔致头部非贯穿性损伤的数值模拟研究

新型防弹头盔虽能对头部提供良好的保护,但也常引起颅骨骨折与脑损伤。防弹头盔在高速弹体冲击下引起的头部非贯穿性损伤的机理难以理解,目前还缺少相应的参数与测试方法对该类损伤进行有效评估。利用已建立及通过验证的人体头部生物力学模型与防弹头盔有限元模型,并通过加载手枪弹以386 m/s的速度冲击防弹头盔的仿真研究,获得头盔非贯穿下人体头部的生物力学响应。仿真结果表明,头盔通过背面变形接触头部易引起颅骨骨折与高颅内压力。对比分析了有无衬垫泡沫及6 mm和12 mm泡沫内饰衬垫厚度对头部损伤的影响:有泡沫作用下的颅内压力峰值降低20.6%,头盔的背面变形量减少约10%;6 mm厚衬垫泡沫作用下颅骨出现骨折,12 mm厚衬垫泡沫作用下颅内压力峰值减少50%,头盔的背面变形减少10%.

基于EDA技术的电路板维修测试系统研究

针对某新型装甲车辆电路板的维修现状,利用EDA技术在计算机上完成了电路的功能仿真和故障模拟,研究开发了具有通用插槽的电路板自动检测仪,可用一个测试插槽检测多个不同的电路板;针对军品电路可测结点严重受限的实际问题,提出了线性电路故障诊断的结点电压灵敏度比值法;建立了电路故障数据库和诊断测试系统。该系统主要用于装甲车辆电路板元件级的故障检测和辅助维修,具有可扩展性和通用性。

步枪弹侵彻带软硬复合防护明胶靶标的数值模拟

为研究步枪弹撞击带软硬复合防护明胶靶标的作用过程和作用机理,采用显式有限元方法对7.62 mm步枪弹侵彻复合靶标过程进行数值模拟,分析侵彻过程中的典型现象及明胶靶标动态响应。数值计算结果表明:陶瓷锥的形成是由压缩应力波和拉伸应力波共同作用的结果;弹头加速度变化存在明显的分段与拐点,侵彻陶瓷面板过程中,加速度达到最大,侵彻聚乙烯(PE)背板层时,出现第二个拐点;由于防护层存在多个界面,撞击过程中PE背板界面存在速度多峰现象:当弹头运动加速度达到最大时,PE背板界面出现第一个速度峰,明胶界面出现第一个压力峰;当弹头开始侵彻PE背板时,背板层出现第二个速度峰;在步枪弹撞击过程中明胶内压力波传递呈现球形波基本形态,压力峰值随距离增加呈指数衰减。

轻型陶瓷/金属复合装甲抗弹机理研究

为探讨轻型陶瓷复合装甲抗弹机理,采用弹道冲击试验研究了高速破片冲击下轻型陶瓷/金属复合装甲的冲击响应,对弹体、陶瓷面板及金属背板的破坏现象进行了物理描述和唯象分析,指出了陶瓷面板和金属背板的破坏模式,分析了陶瓷/金属复合装甲的弹道吸能机理及抗弹性能。结果表明,锥形碎裂是陶瓷面板的主要破坏模式,其宏观裂纹主要有:径向、环向及与初始表面法线方向约65°夹角向外扩展的锥形裂纹;此外还会形成与背表面法线间的夹角约为65°的倒锥形断裂面。背板的变形范围、破坏程度及破坏模式均与船用钢靶板有较大区别,当弹速低于靶板弹道极限时,背板变形模式为隆起-碟型变形,当弹速大于靶板弹道极限时,随着陶瓷面板相对厚度的增加,金属背板的破坏失效模式有:剪切冲塞失效、碟型变形-剪切-花瓣型失效、碟型变形-花瓣型失效;弹体动能主要耗散在弹体和背板的破坏与变形;弹道极限速度附近,弹体和金属背板破坏吸能量会由于陶瓷面板的相对厚度不同而不同,但他们的总吸能量可占弹体初始冲击动能的90%以上,而陶瓷面板碎裂及反冲击方向喷射的动能小于弹体初始冲击动能的10%。

基于任务-网络模型的装甲车辆乘员脑力负荷评价方法研究

以多资源理论(MRT)为基础,充分考虑装甲车辆乘员作业特点,从人的信息处理方式入手建立了基于信息执行通道的乘员任务-网络模型,提出了基于任务-网络模型的装甲车辆乘员脑力负荷评价方法。以装甲车辆炮长发现目标并射击任务操作为实例进行分析评价,结果表明,该方法能够清楚地描述乘员全任务过程中脑力负荷的变化情况,有效地找出脑力负荷异常的时间节点和产生原因,量化评估乘员的脑力负荷。

坦克装甲车辆综合电子信息系统的总体设计研究

车辆综合电子信息系统(简称车电)是坦克装甲车辆平台信息化的基础和核心,直接影响坦克装甲车辆信息化水平和战术性能。由于对其兼具信息化总体和车电功能系统双重角色的内涵认识不清晰,车电发展受到一定制约。阐明了车电系统本质内涵,得出"坦克装甲车辆综合电子信息系统的关键在于综合"的结论,并通过梳理、分析车电技术的发展进程,凝炼了传感综合、显控综合、席位综合、处理综合与信息综合等重点,提出车电系统的关键技术、总体设计流程及仿真建模方法,为坦克装甲车辆综合电子信息系统发展提供借鉴。

以系统效能为目标的装甲车辆可靠性、维修性、保障性和测试性权衡分析

在装甲车辆论证过程中,权衡分析是确定可靠性、维修性、保障性和测试性(RMST)定量要求的关键环节,但目前缺少科学有效的方法。提出以系统效能为目标的装甲车辆RMST权衡分析方法。基于装甲车辆使用和维修管理的实际情况,构建了由战备完好率、任务可信度和固有能力三部分组成的装甲车辆系统效能模型。在系统效能模型的基础上提出两种RMST权衡分析方法,即基于比较的权衡分析方法和基于灵敏度的权衡分析方法。该方法为合理地确定装甲车辆RMST定量要求,提高装甲车辆系统效能提供一种有效手段。

装甲钢焊接技术研究进展

装甲钢是一种用于作战装备的保护性合金材料,装甲钢的焊接是装甲钢结构的主要连接方式。从装甲钢的裂纹类别、特点以及其形成原因出发,介绍了装甲钢焊接材料、焊接工艺和提高焊接接头性能的措施。主要包括奥氏体焊条、铁素体焊条及奥氏体/铁素体双向焊条;电弧焊、CO2气体保护焊、熔化极气体保护焊、修复装甲钢裂纹的铝热焊、机器人焊,激光焊等焊接工艺;焊后热处理、超声波冲击法、焊趾砂轮打磨法与钨极电弧焊法。并在装甲钢焊接技术研究现状分析的基础上,提出装甲钢焊接技术今后的改进措施与发展方向。

坦克装甲车辆主动防护系统发展研究

为了对当前国内外坦克装甲车辆主动防护系统的发展进行跟踪研究,阐述了主动防护系统的产生、定义、分类及组成,并详细介绍了"窗帘"、"竞技场"、"战利品"、"速杀"和AMAP-ADS等几种国外典型的主动防护系统,分析了主动防护系统的主要技术、系统发展水平及存在的不足,并对主动防护系统未来发展趋势进行了分析预测。

坦克装甲车辆装甲防护发展研究

阐述了装甲钢、铝合金、钛合金、陶瓷和复合材料等主流装甲防护材料的研究现状和应用情况,并对爆炸反应装甲、复合装甲、格栅装甲和电磁装甲等几种典型装甲防护技术的基本原理和研究现状进行了介绍;分析了未来装甲防护技术的发展方向和趋势,对提高装甲车辆的防护能力和战场生存能力具有重要意义。

坦克装甲车辆防护技术发展研究

在复杂的战场环境下,坦克装甲车辆要有更高的的战场生存能力来应对各种威胁。对当前国内外坦克装甲车辆防护技术的发展进行了跟踪研究;介绍了国外典型装甲车辆采用的先进防护技术,阐述了装甲车辆防护技术的发展动向与特点,分析了伪装技术、轻装甲材料、主动防护技术、非对称作战防护技术的发展现状和技术水平。结合我国实际情况,得出了对我国装甲车辆防护技术的发展启示。

某型坦克底盘线振动对行进间射击精度影响机理研究

针对某型坦克高速行进间射击精度较低的问题,从底盘线振动的角度分析了炮弹出膛的横向速度、瞄准系统成像质量、乘员观瞄操纵效能三方面的影响因素,并结合实车试验数据逐一研究了每个因素对射击精度的影响。研究结果表明:底盘线振动引起的横向射击偏差较小,不足以引起射击精度的大幅降低;底盘线振动虽然对瞄准镜成像质量虽然有一定的影响,但基本不会影响观瞄效果;而由于乘员乘坐位置线振动较大,乘员的乘坐舒适性较差,使其难以精确操纵瞄准设备,从而影响观瞄效果。因此,车辆底盘线振动对坦克装甲车辆射击精度的影响主要表现在对乘员乘坐舒适性的影响上,乘员舒适性较差是限制行进间射击精度的重要原因。

装甲车辆舱室人机界面虚拟评估系统

针对目前装甲车辆舱室人机界面评估中依托实车实验,以经验为主,耗时耗力的现状,运用虚拟现实技术,采用独立式系统集成方法,开发了装甲车辆舱室人机界面虚拟评估系统,并结合具体装备进行了应用,验证了系统的有效性。该系统可用于装备研制阶段的人机界面辅助评估和现装备的人机界面适应性改造。