火箭助飞鱼雷的弹道研究

对火箭助飞鱼雷的空中运动、入水运动和水下运动进行了分析，建立了各自的运动方程，指出了各弹道段上主要的弹道特性，为火箭助飞鱼雷的设计和弹道设计提供依据。     

波浪条件下空投AUV入水数值模拟

针对波浪条件下空投自主式水下运载器(AUV)低速入水(伞降或低空空投)工况,采用计算流体力学方法进行数值模拟.计算了5套不同分辨率网格的AUV入水情况,证明了所采用的网格设置能很好地满足AUV入水数值模拟.分析了AUV在波峰、波谷等不同入水点处受力情况.入水点在波峰和波谷处AUV受力较大,且这两点处x方向上受力变化趋势是相反的,主要原因是水面上水质点圆周运动速度和迁移速度叠加导致的合速度方向不一致.分析了不同波浪参数和风速对AUV受力的影响,不同波浪参数和风速对AUV垂向受力影响极小,而对横向受力影响较大;相比于静水入水,波浪条件下入水受力更大.产生这些现象的主要原因是波面上水质点的横向运动.     

子母型航空燃料空气炸弹子弹散布仿真研究

建立了FAE子母弹空投过程物理模型和结构化数学模型,使用Visual C++语言编写了仿真软件,该软件可以对各种条件下空投过程进行仿真,计算出子弹落点散布及子弹落地的弹道诸元.该工作可以对子母弹参数及空投条件进行优化,为该武器系统设计及使用提供了一种有效分析手段.     

空投沉底航行体入水和触底过程仿真研究

基于ANSYS/LS_DYNA软件,对某空投沉底水雷以大倾斜角高速入水过程以及水雷触底过程进行了仿真研究。通过对水雷入水和触底时的过载研究,对水雷结构强度设计提供了依据;通过对水雷入水时的姿态研究,对水雷的布放设计提供了指导意见,对入水后的水下弹道设计也具有重要的参考意义。     

运动圆柱体水平撞水时的弯曲振动响应分析

针对空投弹药入水冲击问题,应用结构振动学理论及相关求解方法,研究了圆柱体在水平入水时与水面发生碰撞瞬间沿长度方向受到水面冲击载荷作用时的弯曲振动响应,建立了数学模型,并利用动力学仿真软件对其入水过程进行了仿真计算.结果表明圆柱体材料弹性模量、截面积、质量和长度对其响应有很大影响,使用文中所采用的解析法可以计算运动体水平撞水瞬间的弯曲振动响应,为空投入水弹药壳体设计提供理论参考.     

新型模拟发射加速装置

介绍了一种模拟设施的加速装置。该加速装置用于投雷装置的加速,以模拟直升飞机前飞状态投雷。由于带有空投附件(降落伞等)的鱼雷不能直接进行管装发射,因此,该加速装置释放的高压空气不直接作用在鱼雷上,而是作用在挂有空投鱼雷的载雷车上。载雷车达到预定速度后,释放空投鱼雷。该加速装置的工作原理虽与普通气动发射管相似,但在结构形式上两者却有很大差别     

火箭助飞鱼雷攻潜命中概率计算方法研究

本文根据火箭助飞鱼雷的作战流程,在充分考虑各相关因素影响后,建立了火箭助飞鱼雷全弹道仿真模型和射击效率解算模型。并对目标提前位置射击、目标可能区域射击、目标现在位置的射击参数解算进行了仿真计算和分析,对研究其作战使用等诸多问题具有参考价值。     

枪炮外弹道计算程序

程序功能本程序适用于枪炮弹丸(包括枪弹、地面火炮弹丸、高射炮弹、迫击炮弹、航空火炮弹丸以及空投炸弹等)在各种射击条件下的外弹道计算,可得到弹道顶点、落点以及任意点诸元,其结果宽行输出以时间t为自变量的弹道表,且可打印以射距离X为等间隔的弹道曲线。     

基于外弹道模型的导电纤维丝束落点散布研究

为研究短路毁伤元-导电纤维丝束的落点散布规律,根据子母弹抛撒外弹道理论和丝束展开及飘落运动特性,并重点考虑到丝束运动过程中抛撒速度的散布对其落点的影响,建立了丝束从抛撒到落地的外弹道模型.通过蒙特卡洛法选取丝束抛撒过程中的抛撒速度并代入模型进行了求解.计算结果表明,丝束散布范围、散布半径等参量与飞行试验结果基本吻合,证明了本模型具有应用参考价值.      

二级抛撒火箭子母弹散布场及弹道特性分析

针对子母弹的散布场及子弹飞散过程,使用Gurney公式的修正公式计算中心药管式二级抛撒机构的径向抛撒速度。对二级子弹进行受力及运动分析,建立无旋子弹的3D弹道方程组。使用二级子弹等比例模型风洞实验测量值计算二级子弹气动力参数,为弹道及落点散布计算提供数据支持。使用VC++编写子弹弹道及落点散布程序;得出亚音速抛撒时,随着一级子弹弹道倾角的减小,单枚一级子弹的散布场向正圆变化且二级子弹的横向及射向速度迅速衰减至零,纵向速度衰减至某一值后趋于稳定,二级子弹进入稳定的垂直下降阶段。     

鱼雷导引及弹道仿真研究

本文以未来方位导引法和逐次变提前角导引法为例,建立了鱼雷的线导与自导导引弹道模型,并进行了仿真,获得了鱼雷与目标相对运动条件下,鱼雷、目标和导引站的运动轨迹,以及鱼雷与目标相对距离随时间的变换曲线和攻击效果。该研究已被用于鱼雷攻击距离的预报。     

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。     

推力对高速入水流场特性影响

采用商用CFD软件FLUENT 6.3,建立了求解带自然空化的水、气、汽三相流场,用UDF来解算并控制导弹运动,实现了考虑自然空化和弹体多自由度运动响应的高速入水非定常流场数值计算。多相流模型采用Mixture模型,湍流模型采用标准k-ε模型,压力速度耦合方式和离散方法分别为SIMPLE和Standard,动网格更新方式采用Layering方式。内嵌的UDF可以实时输出弹体受力和运动参数。采用流场-弹道耦合算法数值模拟了回转体外形导弹以20°入水角入水时的高速入水流场,分析并获得了推力对入水空泡和自然空泡的产生、变化发展过程以及弹体流体动力的影响规律。     

入水角度对高速射弹入水过程的影响

研究入水角度对高速射弹入水过程的空泡形态、弹道特性及流体动力特性的变化规律,计算中使用VOF(volume of fluid)多相流模型,Schnerr and Sauer空化模型,同时结合重叠网格和6DOF(degrees of freedom)技术对射弹的入水过程开展数值模拟.结果表明:射弹两侧空泡形态不对称,与左侧空泡相比,右侧空泡尺寸较大;射弹入水以后,入水角越小,射弹质心处的速度越大;入水角为45°时,俯仰角、偏航角、滚转角的波动范围更小;射弹在撞击水面时,阻力和升力岀现了一个峰值,但侧向力没有岀现峰值,而是一段微小的波动;入水角度对射弹流动稳定阶段的滚转力矩、偏航力矩及俯仰力矩影响非常小.     

推力对高速入水流场特性影响

采用商用CFD软件FLUENT 6.3,建立了求解带自然空化的水、气、汽三相流场,用UDF来解算并控制导弹运动,实现了考虑自然空化和弹体多自由度运动响应的高速入水非定常流场数值计算。多相流模型采用Mixture模型,湍流模型采用标准[WTBX]k-ε[WTBZ]模型,压力速度耦合方式和离散方法分别为SIMPLE和Standard,动网格更新方式采用Layering方式。内嵌的UDF可以实时输出弹体受力和运动参数。采用流场-弹道耦合算法数值模拟了回转体外形导弹以20°入水角入水时的高速入水流场,分析并获得了推力对入水空泡和自然空泡的产生、变化发展过程以及弹体流体动力的影响规律。     

射程修正引信弹道辨识算法精度分析

研究用于射程修正引信的基于弹道上升段速度时间序列的弹道辨识算法精度.分析引起射弹散布的原因,选取初速和射角作为建立随机概率模型的初始参数.根据蒙特卡洛计算机模拟理论和方法,利用初始参数的随机值和弹道方程生成随机弹道作为实际弹道.利用弹道辨识算法对实际弹道进行辨识,比较辨识射程与实际射程得到弹道辨识算法误差.仿真结果表明,弹道辨识算法计算误差不大于0.1%.     

线导鱼雷及其对抗仿真研究

在各种鱼雷导引方式中,线导由于不受鱼雷自噪声的影响而具有极佳的寻的性能.研究了其作为鱼雷寻的重要阶段(或者单独导引到底)的导引规律以及常见的弹道形式.研究指出,随着水声对抗系统和技术的发展,对鱼雷线导阶段的对抗也必须得到重视.结合"网络化水声对抗"的研究,提出了利用"水声对抗网络"与线导鱼雷进行对抗的思路和方法.通过仿真,就现有的对抗方法和基于水声对抗网络的对抗效果进行了对比,结果显示了所提方法的优越性,给出了可供水声对抗系统发展参考的相关结论.     

高速射弹小角度入水弹道特性研究

研究高速射弹小角度入水过程中的空化现象和弹体运动规律.计算采用VOF多相流模型捕捉空泡界面,采用Schnerr and Sauer空化模型模拟空化现象,弹体运动通过6自由度方程与重叠网格技术进行求解.计算分析了弹体小角度入水过程中的弹道特性、空泡的演化规律及射弹的流体动力特性,初步探索了高速射弹的小角度入水时产生的弹跳现象.研究表明:此高速运动的旋转射弹在小角度入水时,弹体轨迹和姿态容易发生很大的变化,空泡形态不对称,弹体大面积沾湿导致弹体受到很大的流体动力和力矩,弹体运动失稳产生弹跳翻转现象.分析表明,弹体小角度入水容易沾湿,沾湿对流体动力及其运动姿态有着极大的影响,弹体的不对称沾湿是超空泡射弹失稳的重要原因.      

基于速度概率分布的空投场空域容量理论模型研究

空投作为重要的资源补给手段，相对于传统陆水运输，可以高效安全地实现物资保障，其空域容量对空投计划的制定有着不可或缺的影响。目前对于空投场场景的空域容量理论研究较浅，首先研究分析空投场运行特点，结合空投场场景的运行、结构特征，提出了空投场空域容量定义；其次分析空投场运行中可能出现的航空器追赶情况，建立了空投场空域容量计算模型；最后，以某空投场为例，计算该结构下的空投场理论容量，通过蒙特卡洛仿真验证理论模型的可靠性。同时探究了航空器运行速度及小于最小安全间隔概率变化下空投场空域容量的变化规律。     

大气扰动对舰载机纵向着舰点散布的影响分析

针对大气扰动具有的非线性和随机性特点,采用单因素方差分析法和决策树与线性回归结合法,分别对纵向着舰点散布的影响进行了定性和定量分析.研究结果表明,大气扰动各分量对纵向着舰点散布的影响有显著不同,且垂直方向的扰动分量对舰载机着舰点散布的影响更大.特别地,所提出的决策树与线性回归结合法显著提高了纵向着舰点的预测精度.