嵌入式封锁子弹药设计方法研究

为解决封锁航母甲板用嵌入式子弹药的设计问题,以子弹药使用平台为约束条件,采用毁伤概率计算分析方法,获得了子弹药数目与单枚子弹药基本结构的匹配关系,采用有限元数值模拟分析方法,获得了子弹药的具体结构.研究结果表明,设计的子弹药结构可实现嵌入航母飞行甲板的战术功能,封锁航母飞行甲板,摧毁其战机投放能力.     

子母弹对面目标封锁效能的蒙特卡洛仿真

子母弹在飞行至指定空间位置时,接到抛射信号后立即打开母弹弹舱进行子弹药抛撒.子弹药一般在目标区域呈现一定的散布,短时间内对面目标形成大面积封锁和杀伤.为提高子母弹对目标的封锁效能,构建了子母弹抛撒系统模型.结合技术要求,分别选择中心爆管抛撒和聚能切割作为系统抛撒方式和开舱方式;子弹药采用分层排布设置.应用蒙特卡洛方法进行子母弹对面目标封锁效能仿真,抽象出了开舱高度、抛射速度的概率模型,编制出计算分析程序对不同抛撒速度和抛撒高度下系统封锁效能进行了大量计算.结果表明,随着抛撒高度的增加,系统效能随抛撒速度的增加存在一个优化区间,为更合理地设计子母弹抛撒系统提供了参考依据.     

航母的大与小

设计一艘航母。首先是起飞降落的基本方式决定航母的最小尺度,比如常规航母中,航母飞行甲板的长度由弹射器长度和斜角甲板长度所决定。     

航母甲板来“新兵”

先问你个问题，航母打仗靠什么？嘿，当然是靠甲板上那些威风凛凛的舰载机啦。“呼啦”一声令下，舰载机就像一群群大黄蜂一样从甲板上起飞，满载弹药向敌方发起攻击……这不，看了舰载机在航母上威风凛凛，陆地上的战斗机也眼红了，它也想来航母上体验一番。     

十字型鸭翼子弹药控制系统研究

为解决子弹药的杀伤效能低的问题,提出了一种十字型鸭式子弹药并对其进行控制系统的分析与设计.针对子弹药不断旋转摆动的问题,分析了子弹药控制力的产生原理,提出一种周期平均控制力的方法,建立了旋转摆动子弹药数学模型.为验证子弹药的飞行稳定性,应用Matlab软件进行了无控飞行轨迹仿真,得出子弹药水平位移为450 m,攻角变化在0.4°以内,满足稳定性要求.由于子弹药控制通道间具有较强耦合作用,设计了一种特殊的前馈补偿法来对子弹药进行解耦,设计了PID控制器对子弹药控制效果进行了仿真,结果表明解耦后控制通道间的耦合效果基本消失.      

舰载机弹射起飞过程弹射杆受力与安全性分析

针对舰载机的实际弹射作业情况,建立了蒸汽弹射器数学模型、牵引释放装置数学模型及分阶段的舰载机弹射起飞数学模型.在此基础上分析了航母航速、发动机推力、弹射能量、升降舵预置偏角和舰载机质量等不同参数对考虑弹射杆的舰载机弹射起飞安全性的影响.仿真结果表明:增加航母航速、减小弹射能量、下偏升降舵预置偏角和减小舰载机质量都可以降低弹射杆与航母甲板发生碰撞的风险;在发动机推力为200 kN工况下,增加或减小发动机推力都会增加弹射杆撞击甲板的风险;当弹射能量较低时,弹射杆末端距离甲板的高度会出现震荡现象.     

航空兵攻势布雷突防概率评估方法浅析

海上封锁作战是海军的主要作战形式之一,其中,航空兵布雷封锁敌重要港口、航道、能起到快速突击、一剑封喉的作用.该文在假想敌方陆基、空基、海基三维电子战体系情况下,对航空兵在复杂电磁环境的攻势布雷突防概率评估方法进行了初步研究,以期对航空兵攻势布雷的作战效能评估起到一定指导作用.     

舰载机出动回收网络鲁棒性分析

为研究航母舰载机出动回收网络的鲁棒性,建立了舰载机出动回收网络模型.在分析随机故障和敌方攻击2种破坏形式下网络鲁棒性的基础上,针对航母实际特点,提出甲板板块理论,并对航母飞行甲板的功能和效率鲁棒性进行了综合研究.分析了舰岛和升降机数量对舰载机出动回收网络鲁棒性的影响.结果表明：舰载机出动回收网络对随机故障具有较好的鲁棒性,对敌方攻击的鲁棒性较差;舰岛对出动回收网络的功能鲁棒性作用很大,升降机和斜角甲板前段对效率鲁棒性有重要作用;双舰岛对功能鲁棒性改善明显,升降机数量超过3台对效率鲁棒性的改善有限.     

步兵作战仿真中的榴弹毁伤模型研究

榴弹是步兵作战中造成目标毁伤的主要弹药,步兵作战仿真系统中榴弹毁伤模型的准确性将直接影响到仿真结果的准确性和可信性.根据榴弹引信的差别,分别建立了碰爆榴弹和空爆榴弹对人员目标的毁伤概率模型,并给出了基于随机数抽取的毁伤仿真方法,并通过仿真实例证明了这两种模型的可行性.     

坦克主动防护系统弹药毁伤效能评估

针对以ARENE系统工作原理为代表的坦克主动防护系统,研究弹药毁伤效能评估方法.通过目标易损性分析给出目标要害件等效模型和毁伤判据,建立了弹药破片飞散场的数学模型并采用Monte-Carlo方法模拟弹药炸点坐标的数学模型,编写了弹药毁伤概率的计算程序并针对典型算例进行了计算,根据计算结果探讨了攻击距离和破片飞散角对毁伤概率的影响规律.研究结果为类似的坦克主动防护系统总体设计、系统效能分析以及弹药优化设计等问题的研究提供了一种方法和手段,并值得其它相关研究借鉴和参考.     

基于动态RCS模型的天波雷达发现概率计算方法

针对现有方法影响因素考虑不全导致计算结果与实际情况有较大偏差的问题,提出了一种改进的天波雷达飞机目标发现概率计算方法。归纳了不同电离层状态对天波雷达探测距离的影响。考虑目标在给定航路飞行过程中的雷达截面积随姿态变化,建立了目标动态雷达截面积计算模型。在此基础上,利用瞬时发现概率模型和综合发现概率模型求得天波雷达飞机目标发现概率。实例计算结果表明:电离层Es全遮蔽状态导致目标发现概率下降了0.273,不同航路和飞行姿态条件下目标发现概率差异较大,最大差值达0.253。     

舰载机拦阻系统纠偏能力的仿真研究

舰载机着舰过程中,拦阻系统的纠偏能力关系到舰载机的飞行安全。为了研究液压式拦阻系统纠偏能力的产生机理、以及在偏心或偏航着舰过程中影响舰载机动力学特性的主要因素,本文在多体动力学框架下,建立了包含滑轮缓冲装置和钢索末端缓冲装置的拦阻系统动力学模型。仿真结果表明：舰载机在偏心偏航拦停过程中,拦阻系统具有自主纠偏能力,并且纠偏能力的动力学特性与航母甲板的材料属性、拦阻索的应力波动相关;缓冲装置能有效地降低拦阻索的应力峰值、减弱拦阻索的振动。本文所建立的拦阻系统多体动力学模型为其结构设计和参数优化提供了有效的计算方法,并可为评估拦阻系统的纠偏能力提供理论支撑。     

微小型变体飞行器建模与控制系统设计

研究了机翼可后掠变形的微小型变体飞行器动力学建模和飞行控制系统设计方法. 通过状态点选取、气动参数计算和数据拟合插值,建立了变体飞行器的动力学模型. 针对模型的特点,提出了一种以参数空间方法为基础的变体飞行器飞行控制系统设计方法,通过计算机辅助算法,设计了纵向通道控制系统. 仿真结果表明,所设计的公共固定增益控制器能够使得变体飞行器在不同飞行阶段始终具备要求的动态特性,具有可行性和工程实用性.      

终端区进场航线交叉点通行能力研究

终端区航线交叉点是空中交通运行的瓶颈,其通行能力是表征交叉点运行状态的重要指标,深入研究交叉点的通行能力,能够为进离场航线优化及航线网规划提供理论指导,并为减少航班延误提供必要的技术支持。借鉴地面道路交叉口通行能力已有研究成果,依据终端区空域结构及航空器飞行特征,创新地提出终端区进场航线交叉点通行能力定义,建立了计算模型,深入分析了航空器飞行速度、机型组合、航线夹角对通行能力的影响。以天津机场终端区为例,计算进场航线交叉点CG点的通行能力,进行了实例验证及分析。     

终端区4D飞行轨迹预测与冲突预警

为提升终端区飞行轨迹预测精度,实现航空器短时冲突预警,建立一种基于孪生支持向量回归的终端区4D飞行轨迹预测模型。对历史飞行轨迹应用重采样算法,降低轨迹数据规模;利用墨卡托投影将轨迹点经度、纬度与高度化为x-y-z坐标,采用孪生支持向量回归算法学习预测模型,实现短时航空器飞行轨迹动态预测;计算两架航空器水平、垂直距离,建立航空器冲突预警指示函数;对孪生支持向量回归算法进行超参数灵敏度分析,分析各超参数对模型预测效果的影响。根据机场真实数据进行仿真实验,证明：基于孪生支持向量回归的4D飞行轨迹预测模型能够准确捕捉航空器运动趋势,且泛化能力强;所提模型x-y-z坐标预测均方根误差是BP神经网络预测结果的32%,35%和61%,单次预测计算用时减少约0.13 s。     

拦阻索应力的仿真研究

舰载机着舰过程中,拦阻索的应力直接关系到舰载机的飞行安全。为研究拦阻索应力波传播规律,在多体动力学框架下,发展了基于绝对节点坐标法的具有接触碰撞功能的大位移索单元;并在此基础上建立了液压拦阻系统的简化模型。仿真分析尾钩两侧的索内应力是否相同。仿真结果表明,拦阻索受到冲击后舰载机的动能以横波和纵波的形式沿拦阻索向末端传播,并不断进行着反射叠加而产生应力峰值;由于纵波的传播速度远大于横波,从而使尾钩两侧的索内应力基本相同。此外,开发的拦阻索动力学模型可为拦阻系统的结构设计和优化提供计算方法。     

航母编队一体化反导效能评估

对航母编队反导拦截能力评估的准确性将影响中方导弹突防作战效能分析及任务筹划,因此展开航母编队一体化反导的效能评估模型构建和仿真分析。以美军典型航母战斗群为研究对象,分析其防空反导系统架构以及作战流程,并基于关键参数对探测雷达、拦截弹、密集阵、干扰装置等重要环节进行了机理分析与模型构建、优化,同时结合蓝方来袭武器状态参数进行了子系统效能概率以及联合反导概率分析。最后以典型阵位下的航母编队反导效能评估为例,验证了模型的可行性。仿真结果表明当航母编队在200 km以上的距离有效探测到飞行速度低于12 Ma的来袭弹时,其反导成功率能够达到90%以上。     

飞机空中加油问题的探讨

通过计算、综合、证明等步骤,得出飞机空中加油问题的递推公式,并以调和级数等相应的数学理论为基础来解决.通过对相关性质的分析,综合出一般的递推公式,最终通过编程得出结果.同时应用极限及无穷级数展开等相关理论求出极值.