制导炮弹滑翔弹道优化设计方法研究

为了获得滑翔增程制导炮弹的最优滑翔方案弹道,利用庞特里亚金极小值原理建立了制导炮弹在纵向平面内的最优滑翔飞行运动方程。研究了最优滑翔弹道的解法,并对制导炮弹滑翔飞行的最优控制参数进行了设计。结果表明,优化得到的升力控制系数能够保证该弹的飞行水平距离最远,且最优升力控制系数在1附近变化,并最终趋近1。     

滑翔增程制导航弹气动外形设计

为了提高制导航弹的射程,在滑翔增程技术研究基础上提出了远程卫星制导炸弹的气动布局方案,即采取大展弦比上弹翼、“×”形全动尾舵的正常式气动布局,通过计算选择了外形参数.对所提出的外形方案进行了风洞测力实验.实验条件为:滚转角(φ)=0(弹翼水平,尾翼呈“×”形),22.5°,45.0°;马赫数Ma=0.6,0.8,1.0;攻角α=0～12°;舵偏角δ=0,δz=-5°,-10°(俯仰控制),δy=-5°,-10°(偏航控制),δr=-5°,-10°(滚转控制).模型有弹翼张开与折叠两种状态.实验结果表明,所设计的卫星制导炸弹的纵向稳定性与操纵性协调匹配,全动尾舵的控制效率很高,最有利于滑翔飞行的攻角为αopt=4°～6°,最大升阻比Kmax＞10,在12 km高度投弹,射程可达到120 km以上.     

无动力飞行器控制系统模型的计算机仿真研究

本文针对某无动力滑翔弹的气动特性和动力学模型,结合飞行器飞行运动特点,基于制导与控制技术的基本原理,在理想情况下,建立了该飞行器姿态控制和制导律的简化数学模型,并在一定的初始投放条件下对飞行器的飞行参数进行了大量的计算和仿真,提出了无动力飞行器的控制方法和计算机软件实现仿真的技术途径。仿真结果表明控制系统具有一定的稳定性和精度。     

GPS/SINS制导炸弹建模与弹道仿真

针对某型制导炸弹控制系统的研制需求,应用全弹道建模方法,建立了炸弹完整的数学模型.根据射程和命中精度的要求,提出了弹道设计思路,在滑翔段采用给定俯仰角飞行的方法,使炸弹尽快脱离跨音速飞行状态;在俯冲段采用比例导引法,导引炸弹命中目标.在VC 6.0环境下,运用OperGL图形库,开发了弹道仿真软件,该软件能实时、直观地显示了制导炸弹飞行的全过程及相关的飞行参数.仿真结果表明:所设计的弹道具有射程远、精度高的特点,有较高的实用价值.     

大着地角卫星制导炸弹最优制导律研究

为满足卫星制导炸弹大着地角的弹道要求,进行了最优制导律研究。根据卫星制导炸弹的特点,建立了弹目运动状态方程。分别基于极小值原理和通过求解黎卡提方程得到最优制导律,结果一致。对该最优制导律简化后获得了次最优制导律,适用于工程和仿真计算。利用次最优制导律进行了卫星制导炸弹六自由度全弹道仿真,与使用比例导引律的计算结果相比,着地角增加了60%。该制导律可以显著提高着地角和打击精度,能够满足卫星制导炸弹的弹道要求。     

滑翔式飞行器高空自适应跟踪制导控制方法

针对具有较大机动能力的滑翔式高超声速飞行器在复杂高空环境再入的问题,提出了一种基于LQR （线性二次调节器）的多状态自适应跟踪制导方法.该方法基于飞行器量纲一化的再入运动模型,考虑滑翔式飞行器各特征参数和飞行约束设计出基本安全飞行走廊,用拟合法将标准弹道综合成航程-高度-速度-航迹角函数.然后设计了基于LQR的多状态跟踪制导律,并采用多项式拟合法实现全弹道制导律的增益调度函数;形成了一套完整的滑翔式飞行器再入过程基于标准轨道的多状态LQR制导方案设计.并通过仿真计算,验证了该制导方法,表明该方法是有效、高精度的飞行器高空自适应跟踪制导方法.      

基于Gauss伪谱法的制导炸弹最优弹道研究

针对滑翔增程制导炸弹快速打击固定目标的弹道优化问题,给出了一种基于Gauss伪谱法的优化方法。以制导炸弹的飞行时间为性能指标,将控制系统简化为一阶惯性环节,引入虚拟控制量作为优化变量;同时,为满足炸弹本身结构和攻击目标的要求,添加过程约束和末端约束,建立了纵向平面内的弹道优化模型。通过Gauss伪谱法对方程中的控制变量和状态变量离散化,将其转化为非线性规划(Non-linear programming,NLP)问题,采用序列二次规划(Sequential quadratic programming,SQP)方法进行了求解;基于协态映射定理和一阶必要性最优条件,对求解的结果进行了验证,并与常规最大升阻比法进行了对比。结果表明,Gauss伪谱法不仅能够提高制导炸弹的射程,而且还能够优化炸弹飞行时间。优化后的飞行时间缩短了9.3%以上。     

聚焦2006珠海航展

第六届中国国际航空航天博览会于2006年10月31日至11月5日在珠海举行。在10000多平方米的展厅里,最为吸引人们目光的,是那些充满了创新精神的新技术、新产品。导弹篇在本届珠海航展上,中国军工各集团展示了众多的新型精确打击武器,包括多种制导炸弹和远程火力打击系统。有评论认为,这标志着中国新雷霆-2激光制导炸弹一代武器装备已经开始向精确化远程化发展,中国人民解放军将逐步迈入精确化打击时代。中国第一航空集团展区展出了“雷霆LT-2”500千克激光制导炸弹和“雷石-6”制导滑翔炸弹。这些炸弹都是在普通的传统航弹基础上进行改进的。…     

基于单神经元的卫星制导炸弹次最优制导律设计

为了满足卫星制导炸弹大着地角的弹道要求,基于单神经元进行了次最优制导律设计。首先建立了卫星制导炸弹运动状态方程,根据导出的次最优制导律形式构造了神经元,在此基础上建立了自适应参数优化回路,得到优化参数。利用设计所得的制导律进行了卫星制导炸弹六自由度全弹道仿真。由仿真结果与使用比例导引律的计算结果的比较可知,该文方法使弹着角增加了60％,避免了最优制导律的复杂推导过程。通过该文方法可直接得到适用于工程和仿真计算的形式简单的次最优制导律。     

航空制导炸弹

在近10年来的武装冲突中,高精确制导武器的使用日益频繁,而其种类之一便是航空制导炸弹。1998年12月17日,美英联合向伊拉克发起空袭,在美国海军舰艇向伊境内发射巡航导弹的同时,轰炸机和战斗机也从空中向伊投下了制导炸弹,达到了较好的效果。航空制导炸弹的使用再次成为人们关注的焦点之一。那么航空制导炸弹为何具有如此大的吸引力?本文将主要介绍航空制导炸弹的情况。     

500A Mev 56Fe-Em作用中的射弹a碎片研究

通过对500 A MeV 56Fe诱发乳胶核反应产生的射弹a碎片的出射几率及角分布进行研究,结果表明56Fe与三种靶作用产生射弹a碎片的几率整体上都是随着射弹a碎片多重数的增加而减小,即,在边缘碰撞中,铁核不论与轻靶还是重靶作用,主要产生低多重数的射弹a碎片;a粒子的投影角分布可以用单一的高斯分布进行描述;而a粒子的发射角分布要用两个不同宽度的高斯分布的叠加进行拟合.     

500A Mev ^56Fe-Em作用中的射弹a碎片研究

通过对500 A MeV 56Fe诱发乳胶核反应产生的射弹a碎片的出射几率及角分布进行研究,结果表明56Fe与三种靶作用产生射弹a碎片的几率整体上都是随着射弹a碎片多重数的增加而减小,即,在边缘碰撞中,铁核不论与轻靶还是重靶作用,主要产生低多重数的射弹a碎片;a粒子的投影角分布可以用单一的高斯分布进行描述;而a粒子的发射角分布要用两个不同宽度的高斯分布的叠加进行拟合.     

粘滞阻力作用下的抛射体运动

讨论在粘滞阻力R^→=-kv^→作用下抛射体运动所遵从的运动运动规律，画出轨迹曲线，并与理想情况进行比较。     

地雷战斗部爆炸成型弹丸速度影响因素

采用LS-DYNA3D对K．Weimann等人做的爆炸成型弹丸实验进行了数值模拟,其模拟结果与实验结果具有较好的一致性。在此模拟的基础上着重分析了装药长径比、壳体厚度、药型罩壁厚对爆炸成型弹丸速度的影响规律,得到了有关爆炸成型弹丸成型速度关系式,为优化爆炸成型弹丸设计提供参考。     

马赫数4到6时弹丸外形对尾翼式脱壳穿甲弹气动力特性的影响

本文分析了弹体和尾翼诸外形参数对阻力和静稳定性的影响。指出,在所讨论的飞行速度范围内,采用割线式抛物形头部、具有船尾的尾部形状和大后掠角、小展弦比、薄尾翼厚度的尾翼,以及在具有足够尾翼面积条件下,能获得较小的阻力,并能使弹丸在大气飞行中保持稳定。     

弹丸爆炸过程的数值模拟

本文运用ANSYS／LS—DYNA非线性显式动力学有限元程序,对弹丸的爆炸过程进行了数值模拟,通过模拟可以清楚地看到弹丸的爆炸过程。本文选取了五个典型单元进行应力和速度分析,结果表明,弹丸中部破片的速度比头部和底部破片的速度大,弹体中部应力变化较均匀,有利于形成均匀的破片,弹体底部易形成大块的破片,与实弹爆炸结果较一致。     

撞击物在二维颗粒床中穿行的运动过程

用高速摄像和加速度传感器观测方法研究物体在重力加速度作用下撞击二维颗粒床并在其中穿行的运动过程。由高速摄像可以清楚地观察到床颗粒受撞击后的位移分布情形,揭示了颗粒床被流化的区域及程度和可能产生喷流的物理机制。流化区域仅限于撞击物路径附近,反应了颗粒介质的强耗散特性。通过加速度传感器直接测量撞击物在运动过程中所受阻力,与在液体中穿行阻力进行了比较。相关的实验数据反映了在这样的二维体系中,撞击物受到不可忽略的与速度相关的阻力作用。     

线阵CCD图像减影技术实现抛射物体轨迹实时检测

为对抛射物体的运动进行分析 ,克服使用高速录像并逐帧分析像片图像的方法需要较长的后期分析时间 ,不便于对结果进行自动快速分析的缺点 ,论文基于抛射物体的运动学规律 ,通过在抛射曲线上的两个固定点的高度和跨越时间的检测 ,获得了抛射物的初始角度和初始速度。对高度和时间的检测 ,采用了线阵电荷耦合器件 (CCD)为图像传感器进行摄像并采用图像减影的方法识别抛射物体。在对系统进行静态标定的基础上 ,在抛射架上进行了抛射实验检测。用该文提供的方法和用录像检测方法对不同条件下的初始发射角和初速度进行检测 ,二者数据符合得很好     

影响子母弹终端效应的关键参数及其搜索方法

为解决航空子母弹抛撒点抛撒高度、速度等参数设定问题,基于一种子弹单圈多段排布的航空子母弹模型,通过建立子弹的外弹道方程,研究它的地面散布并且寻找其散布规律；然后根据在实战中要求的所要摧毁的目标形状、面积,从子母弹作战效能角度出发,提出一种搜索算法,用该算法能搜索出覆盖目标范围所要求的子母弹的几种抛撒参数.仿真验证表明:该算法能够使子弹有效地覆盖目标,最大误差2.5％,提高了航空子母弹的作战效能.     

First mass measurement of short-lived nuclides at HIRFL-CSR

Recent commissioning of the HIRFL-CSR has demonstrated its ability to perform direct mass measurement for short-lived nuclides. Projectile fragments produced by the 78Kr ions at 481.88 MeV/u were separated with the new radioactive beam line in Lanzhou （RIBLL2）, and injected into and stored in the experimental storage ring （CSRe）. By operating the CSRe as an isochronous mass spectrometry, a typical mass resolution around 2.0×10？5 has been achieved. The masses for 63Ge, 65As and 67Se were measured for the first time. The measured masses are compared with theoretical predictions and the location of the proton drip-line for As isotopes is discussed. The implication of the 65As mass in the astrophysical rapid proton capture process has also been addressed.