弹丸发射内弹道方程嵌入LS-DYNA数值模拟研究

为更好地分析弹丸发射内弹道过程,通过对LS-DYNA进行二次开发,将弹丸发射经典内弹道模型及火药气体状态方程引入有限元计算,并采用Lagrange方法对某弹丸发射内弹道全过程进行了数值仿真,成功模拟了火炮发射时火药燃烧推进弹丸运动的力学过程. 仿真结果表明：数值模拟获得的弹丸速度、弹后气体压力、弹丸过载曲线与经典内弹道计算结果一致性很好,同时数值模拟解决了经典内弹道无法获得弹丸具体受力情况和动态下的强度等问题.     

实用火炮内弹道计算程序

本程序可代替ГAY表来计算火炮弹药设计中通常所遇到的内弹道问题,其程序简单,使用方便,计算速度快,有多种功能,特别适于方案论证时使用。源程序用ALGOL—60语言编写,适用于DJS—6机。 程序功能 1.在火炮诸元、弹丸重量和火药牌号给定的情况下,计算内弹道诸元; 2.在火炮膛压给定的情况下,自动选择合适的火药尺寸(即I_K值),同时给出全部内弹     

短管炮模块装药两相流内弹道模拟

大口径火炮模块发射装药通常由多个模块组成,流场结构复杂。该文对燃烧场进行分区模化,并在此基础上给出两相流内弹道理论模型和计算步骤,编制程序对短管试验炮膛内发射过程进行了数值模拟。结果表明,膛内的压力、压差及弹丸速度等参量的理论计算结果与实验吻合得较好,模拟结果有较高的置信度。该模型和计算程序可用于模块装药结构火炮内弹道模拟、装药设计和安全性能分析     

评《弹丸发射过程理论》

芮筱亭、杨启仁合著的《弹丸发射过程理论》是国内外首次见到的关于研究弹丸起始扰动全面系统的、理论性和实用性都很强的一本专著,填补了国内外弹道理论著作中关于起始扰动缺乏系统深入研究的空白,为应用力学和数学进一步在高层次上与火炮、弹丸等兵器工程相结合起了很大的推动作用,值得弹道理论学界引为骄傲。该书融科学性、先进性和实用     

关于旋转弹丸气动力、外弹道计算研究

本文较为详细地研究了旋转弹丸的一些气动力,外弹道计算方法,归结了一套较为完整的旋转弹丸气动力,外弹道计算模型。并在此基础上编制了一个适用于旋转弹丸的气动力,外弹道计算统一程序,该程序使用方便,计算精度较高,为研究弹丸的外形,飞行稳定性等提供了一个有效的计算工具。     

质心位置对旋转稳定弹丸稳定性的影响

本文在分析质心位置对章动角、空气动力和力矩系数影响的基础上,研究了质心位置对旋转稳定弹丸的动态稳定性、陀螺稳定性和追随稳定性的影响。提出了提高射程和减小散布的弹道匹配问题,以及进行火炮弹丸系统总体设计稳定性计算的具体方法。说明了在弹道匹配中注意动力平衡角、起始扰动幅值和衰减指数的原因。着重指出了利用改变弹丸质量参数获得稳定性的意义。     

水下枪械弹丸膛内速度变化规律的研究

弹丸在膛内速度的变化规律是水下枪械的一个重要内弹道量,是火炮性能及弹药检验的主要标志量,本文通过建立水下枪械的内弹道模型并结合仿真技术得出弹丸在膛内速度的变化规律。     

弹丸旋转角速度计算程序

本程序可以计算任一点弹道诸元和弹丸旋转角速度,并有表格曲线两种输出,适用于各种口径的枪、炮(高、地、航炮)弹药的计算。 程序功能 本程序对给定的弹道系数C,初速V_0,射角θ_0计算出以时间T为自变量,Q为步长的弹道诸元。然后计算全弹道各对应点的弹丸转速。 一次可以计算1～7条弹道,对每一条弹道打出下列结果:     

用于发射超高速弹丸的浮动串联双药室技术

为使常规火炮发射1 kg弹丸的炮口速度在2 000 m/s以上,该文提出一种浮动串联双药室火炮发射技术。分析了该发射技术的工作原理和发射过程的4个不同阶段,建立了发射过程的经典内弹道模型,并进行了数值模拟,求解出采用该技术发射时各弹道参数的压力-时间和速度-时间变化规律,分析了双药室装药种类和装药量、药室间的破孔压力、弹丸启动压力对弹丸炮口速度的影响。研究结果表明,当第二药室装1.2 kg 5/7火药、药室间的破孔压力为100 MPa、弹丸的启动压力为180 MPa时,弹丸获得最大炮口速度2 547 m/s。     

电热化学轻气炮及其内弹道模型

该文从分析影响超高速火炮初速的理想工质入手,根据国外超高速发射技术的最新实验研究成果,介绍一种吸收电热化学炮、轻气炮优点的新型火炮装置———电热化学轻气炮。由于该炮在电热化学炮的基础上加入轻质气体这一理想工质,因而能大大改善弹丸后部的压力分布,提高火炮弹丸的初速。该文以内弹道学原理为理论基础,介绍了这种新型火炮装置的工作原理,并建立了其内弹道物理数学模型,为这种超高速射弹装置的设计和实际应用提供了理论依据。     

一种简单的外弹道设计计算机程序系统

随着近代计算机辅助设计和最优设计的出现,必然给外弹道设计带来新的课题,本文对此进行了初步的探讨;并且编制了三份计算机程序,分别用于弹丸的物理参数计算、空气动力系数计算、弹道和飞行稳定性计算。以此所组成的一个简单的程序系统,可用于旋转弹丸外弹道设计中的计算和分析,并可用于参数优化的研究。     

内弹道测速雷达

引言 测定火炮弹丸在膛内的运动速度及各参数的变化规律,是内弹道实验的中心问题之一。目前虽然已有许多不同的方法,如电阻测量法、接触测量法,以及箔片测量法测量行程——时间函数等,但都存在着许多严重的缺点,特别是精度问题长期没有得到很好解决,从而影     

串联双药室火炮经典内弹道模型及数值模拟

串联双药室火炮运用了一种新型发射原理,在膛压不高的情况下,可提高弹丸的初速,这对于现有火炮的改造具有广泛应用前景。该文建立了串联双药室火炮的经典内弹道模型,并进行了数值模拟,讨论了不同因素对内弹道性能的影响。计算结果表明,（１）装药质量比例对初速影响较大,有一个最佳值;（２）点火延迟也有一个最佳值,太大火药烧不完,太小起不到接力效果;（３）初速随活塞质量的变化是先增大而后减少。文末分析了串联双药室火炮的发展动向及应用前景     

模拟炮膛流空的数值计算方法

本文提出一种计算弹丸飞出后炮膛流空过程的一元非定常特征线法。它可计算初速与口径变化范围很大的各种火炮之流空参数。介绍了特征线网以及气流参数(压力、密度、温度、速度)随距离x及时间t变化的ALGOL计算程序,并将全部程序附于文中。     

某轮式自行火炮弹道-火炮一体化优化设计

为提高某轮式自行火炮的综合性能,避免在设计过程中提高射击精度的同时使得射程与弹丸杀伤面积下降,建立了涉及内弹道、外弹道、终点效应和自行火炮总体布局与发射动力学的自行火炮一体化优化设计流程和优化设计模型.该模型采用集成优化思想,以炮口跳动垂直扰动最小、射程最远和杀伤面积最大为目标进行多目标一体化优化设计,得到了Pareto最优解集.根据工程经验选取的一组优化解与优化前相比.结果明显优于以炮口垂直扰动最小为目标的单目标优化设计结果.研究表明,综合考虑全弹道模型和自行火炮总体布局与发射动力学模型的某轮式自行火炮弹道-火炮一体化优化设计模型能够有效提高自行火炮的综合性能,避免了单个目标优化时其他目标严重劣化的现象,验证了该方法的有效性.      

全弹道电磁信号测试与分析技术研究

全弹道电磁环境对引信特别是电引信的设计非常重要。该文分析了弹丸在全弹道飞行过程中的运动规律及电磁环境特性，并利用装载于弹丸内的线圈敏感全弹道的电磁信号。利用弹内存储测试系统开展了射击试验并获取到有效信号。结果表明，该方法获取的信号可反映出弹丸的加速、出炮口、弹道上旋转、碰靶等各个阶段的运动特性。该研究结果可用于引信设计，为引信发射环境识别与点火控制提供有效手段。     

火炮内膛涂油弹炮接触熔化热流体模型与分析

该文就火炮内膛涂油条件下,弹丸在膛内高速运动中的弹炮接触熔化进行了分析,建立了涂油条件下的弹炮接触熔化热流体模型,进行了数值计算,计算了弹带熔化速度和厚度及其对弹丸摩擦系数的影响,结果与实验值吻合较好.计算结果表明:在弹丸滑动速度到达一定数值后,首发涂油时的摩擦系数与无油时一致.但在此之前,即弹丸运动初期的一段距离上,摩擦阻力大于后续各发,这是造成首发炮弹初速偏大,射程偏远的一个因素.该文所得结果可应用于内弹道计算,从而为认识弹丸在膛内强制滑动下的接触摩擦及其弹丸运动中的阻力机制,弄清炮膛涂油对弹丸初速的影响提供了理论依据.     

超高射频火炮射击实验及内弹道过程仿真

该文进行了超高射频火炮膛内串联排列的3发弹丸的射击实验，建立了膛内过程的经典内弹道模型，并进行了数值模拟。计算结果和实验结果很接近，表明该模型用于模拟超高射频火炮高频连发的膛内过程是可行的。利用该模型分析了射击频率对最大膛压和初速的影响，计算结果表明：超高射频火炮的射击频率应该有一上限，就是在上一发弹出炮口并且膛内压力下降到一定压力时再击发下一发弹，才能避免各弹丸之间的相互影响，使初速散布减小。     

引信对弹丸末端弹道修正控制模型研究

提出了引信对弹丸末端弹道修正的概念，并对控制模型进行了研究。建立了以目标为参考坐标系的弹丸运动方程，探讨了实现末端弹道修正的技术途径，以８２ｍｍ迫弹为例，进行了计算机数字仿真，结果表明末端弹道修正技术是提高弹丸命中率的一有效且经济的途径。     

防暴动能弹弹丸设计原则

针对防暴动能弹的使用环境和要求,分析比较了防暴动能弹弹丸与常规普通弹丸在材料、初速、弹形、外弹道特性等方面的不同,以及作用于目标时弹丸作用效果的差异,提出了防暴动能弹弹丸设计过程中应遵循的几项原则。