电热化学发射技术的研究进展——弹道国防科技重点实验室新概念研究10年

介绍弹道国防科技重点实验室 1 0年来在电热化学 (ETC)发射技术领域的研究进展。涉及技术基础 (脉冲电源、成形网络PFN、测控技术 )、原理研究 (等离子体发生器及等离子体与含能工质相互作用机理、模拟方法 )和系统集成等方面的研究结果 ,预示了电热发射技术的应用前景。

弹道国防科技重点实验室设备及功能介绍

弹道国防科技重点实验室设备及功能介绍任国民，高森烈，何正求，曾仕伦（南京理工大学弹道国防科技重点实验室，南京２１００９４）编者按弹道国防科技重点实验室现已通过国家级验收，正式投入运行。实验室由综合弹道靶道、专用弹道靶道及测控与数据处理中心三部分组成，...

基于脉冲控制的末段修正弹道研究

针对迫弹的末段弹道修正问题,建立了基于脉冲控制的飞行动力学模型。结合弹道模型,分析了脉冲个数、脉冲力大小、布置位置、弹丸转速、脉冲作用时间等脉冲参数和弹道参数对末段修正能力和弹道特性的影响规律。以某迫弹和给定的脉冲控制修正方案为例,进行了末段弹道仿真计算,得到了关于修正能力的定量仿真结果和末段修正过程中迫弹攻角变化曲线。研究结果表明了末段脉冲控制修正弹道偏差的有效性,也为末段修正迫弹的脉冲控制方案设计提供了一定的理论基础。

楔形障碍物诱导火焰失稳的实验研究

采用多闪光高速摄影机和压力传感器,在卧式燃烧管内进行了楔形障碍物与CH4/空气预混火焰相互作用的实验,获得了障碍物诱导火焰失稳的分幅时序照片及其背风表面压力变化曲线.实验结果表明,火焰阵面穿越光滑表面渐缩通道的状态是层流流动,火焰翻越障碍物后,由于已燃气和未燃气界面的Helmholtz不稳定、Taylor不稳定和Richtmyer-Meshkov不稳定,火焰阵面失稳变形,燃烧向湍流状态转捩.最后,根据实验结果详细讨论了火焰阵面不稳定性的起因与发展,以及湍流的形成机制.

带鸭舵滑翔增程炮弹飞行弹道研究

文中针对鸭式布局的滑翔增程炮弹的飞行弹道特性,通过动力学分析,建立了滑翔增程炮弹的各飞行弹道段的弹道模型和控制模型,数值分析给出了滑翔增程弹飞行速度变化规律、最大射程角以及滑翔增程炮弹的滚转控制段与滑翔控制段的弹道特性,研究结果为鸭式布局滑翔增程炮弹的弹道设计提供了理论基础。

弹道靶道空间坐标测量误差的初步估计

根据弹道靶道自由飞行试验测定弹丸质心坐标的原理及方法，分析了产生测量误差的各影响因素，并根据静态试验及动态试验结果的统计数据，对质心坐标及姿态角的综合误差进行了估算。

大口径尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道优化设计

研究了应用现代最优化理论对弹炮系统进行多目标优化设计的基本方法和步骤。选用了约束变尺度法对高膛压滑膛炮配备尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹形结构参数进行多目标优化设计，得出了较满意的结果。本文的工作为新型弹炮系统的设计提供了一般方法和步骤。

消融控制电弧等离子体发生器放电特性的实验研究

通过衬套材料消融补充等离子体从而控制电弧生长的技术具有很好的应用前景。利用一个总贮能800kJ的模块化电容基脉冲功率源系统为消融控制电弧等离子体发生器强流放电提供电能输入，在一定的参数变化范围内，实验研究了脉冲功率源初始放电参数、等离子体发生器几何参数以及消融材料对消融控制电弧放电特性的影响规律。借助于理论分析，也可定性获得消融控制电弧等离子体压力和温度对上述影响参量变化的依赖关系。

电热消融毛细管几何参数放电实验研究

在电热化学 (ETC)发射系统中 ,作为等离子发生器的工作元件 ,毛细管的几何参数是影响系统电热转换效率 ,以及等离子体与膛内工质作用效果的主要因素之一 .本文通过在高、低两种电能水平以及不同管径下 ,对多种长度的消融毛细管作发生器放电实验 ,详细分析了在不同电能水平下 ,负载稳态阻抗、峰值电流。

车轮形装药底排装置内弹道计算

根据底排弹的底排装置结构特点和车轮形装药的几何形状特征，推导了底排装置内装药燃烧规律的数值计算模型．计算结果符合底排装置内的燃气压力变化规律。

中间弹道测试系统方法的研究

针对中间弹道测试系统提出了一种双重“井”字形基准系统 ,结合试验操作情况 ,导出了相应的特征点坐标的换算公式 ,并建立了相应的图像判读与数据处理方法 .静态照像试验结果证明 ,该基准系统及相应的数据处理方法正确、可靠 ,可以满足中间弹道测试的精度要求 .

中心电弧管内受限高压放电的实验研究

在电热化学发射中,等离子体发生器的放电过程是电能转化为热能的重要阶段。文中提出了采用中心电弧式的毛细管,并对一种通用的材料——聚乙烯在多种贮能条件下进行了放电实验研究,得出了一些规律性的认识。实验表明,中心电弧等离子体发生器在电弧稳定性以及对现有发射装置的电热化学发射改造等方面都有其独特的优点。

固体发射药等离子体点火过程及弹道效应分析

总结了常规火炮点火的现状，分析了固体药电热化学炮（ＳＰＥＴＣ）点火的潜在优势，并对等离子体点火过程中存在的燃速增强机理进行了讨论。作为等离子体点火的弹道效应分析，利用电热增强固体药内弹道、等离子体发生器、脉冲功率源三者的耦合编码，计算了不同点火功率、不同毛细管径对ＳＰＥＴＣ炮弹道性能的影响。

尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道优化设计研究

研究了应用现代最优化理论对弹药系统进行全弹道多目标优化设计的基本方法和步骤,选用约束变尺度法对高膛压滑膛炮配备尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹体结构参数进行了全弹道多目标优化设计,得出了较满意的结果。文中为新型弹药系统提供了先进的设计方法,对提高弹药系统的设计质量和效率,降低设计成本有较大的实用价值.

靶道实验数据处理中的算法研究

对靶道实验数据处理中常用的几种方法:最速下降法、Chapmann-Kirk法和Marguardt法进行了简要的分析,并由此导出了改进的Marguardt法,提高了靶道实验数据处理的精度,缩短了运算时间。并在改进的Marguardt法的基础上,引入了遗传算法,从而获得了该问题的全局最优解。

电热轻气炮电弧电阻计算及其弹道分析

该文的主要目的是确定电热轻气炮放电室中的电弧电阻，给出了计算电弧电阻的２种工程计算方法。其中平均电阻法直接由电弧电阻与充气压力、初始电能密度的实验拟合公式确定电阻；电弧通道法则根据电弧的特点推出电弧电阻公式，并通过实验确定有关系数。２种方法均可在电热轻气炮研究的不同情况下获得应用。针对１２７ｍｍ电热轻气炮，文中给出了有关参数分析结果。

遗传优化算法求解多极值弹道气动参数

应用遗传算法求解弹道气动力参数优化问题．遗传算法是一种模拟自然遗传和达尔文进化理论的随机优化算法．该算法具有全局优化能力。

利用自由飞行实验数据计算飞行器气动系数的一类方法

对属于参数微分法范畴的一类利用自由飞行实验数据计算飞行器气动系数的方法进行研究，统一推导并分析目前常用的几种算法：最速下降法、ｃｈａｐｍａｎ－Ｋｉｒｋ法和Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法。在此基础上，提出改进的Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法，提高了数据处理的效率。

完善科技管理机制 促进科技工作向更高层次推进

文章对课题组长负责制这一科技管理机制进行了分析、讨论。在肯定它积极作用的同时也指出了它的一些弊端,并提出了作者的一些设想。

弹道靶道试验实例简介

弹道靶道试验实例简介任国民，高森烈，何正求，曾仕伦（弹道国防科技重点实验室，南京２１００９４）０引言弹道国防科技重点实验室的基本情况及设备能力，已在《弹道学报》一九九五年第一期内做了详细介绍，在建设过程中，根据“边建设，边运行”的方针，已经为多项科研...