基于地磁信号的冗余保险方法研究

针对非旋或微旋弹引信第二环境力微弱和不容易识别的问题,考虑到地磁场强度的方向性,提出应用三轴磁传感器检测炮口地磁信号,获取弹丸出炮口信息,以此作为引信冗余保险激励环境信息.分析了基于地磁信号的冗余保险方法,建立了三轴磁传感器检测地磁信号的数学模型,通过对国内不同区域、不同发射情况的仿真分析,结果表明:应用弹丸出炮口的地磁信号作为弹丸引信的第二环境激励,方法可行;应用三轴磁传感器可避免单轴磁传感器敏感地磁信息的盲区问题,保证了基于地磁信号的冗余保险方法的可靠性.     

光纤布拉格光栅应变传感器炮口初速测试技术研究

在对光纤布拉格光栅应变传感原理分析的基础上,提出了一种易实用化的,能够实现武器弹丸炮口初速测试的方法,介绍了系统的基本组成,对光栅布拉格传感器弹丸炮口速度测试原理和方法进行了分析.和传统的测试方法比较,该测试方法能够实时连续测量火炮发射时每发弹丸的炮口初速,可以用于弹药可编程引信的实时装定,提高空爆弹药的杀伤力,也可以用于对火炮身管寿命的分析.     

引信膛内三轴加速度测试

引信作为炮弹最关键的组成部分,由于膛内的恶劣环境影响,引信所受到的超高加速度对引信的可靠性至关重要。本文设计了一种基于弹载测试技术的微型三轴加速度测试系统。该微型测试系统替代原先引信的位置,同时将高g值三轴加速度传感安装在引信最薄弱的地方。MSP430F149单片机作为系统的主控制器,通过对三轴加速度在膛内整个过程的输出的信号进行采集、存储,从而获得引信在内弹道所受到的加速度值。本设计系统对弹丸、火炮以及引信的设计和研究具有十分重要的参考价值。     

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。     

某口径舰炮弹药性能的可靠性分析

炮弹在炮膛内被击发后,火药燃烧产生强大的压力推动弹丸运动,使弹丸飞离炮口时具有一定的初速,从而有效地杀伤目标。弹药性能是指火药在膛内燃烧时的压力性能。本文根据试验得到的50发炮弹压力性能的数据,来计算其可靠度。计算结果表明,该口径舰炮炮弹就其目前装药而言,可靠度的估计值为0.9964.在置信度为80%的条件下,可靠度的置信下限为0.9948.     

某加农火炮膛内环境测试研究

该文主要介绍某加农火炮膛内环境的测试与结果分析。为该弹丸引信设计及膛作事故分析研究提供了实验方法与有关数据。该文提供了方法对其他大口径高膛压火炮膛内测试也有参考价值。     

近炸引信炮口保险距离的计算

该文以国外某舰炮弹药无线电近炸引信为例,分析研究了该无线电近炸引信炮口安全保险距离有关的参量,通过对火药燃烧时间和电路延迟时间的计算推出了几种不同情况下该无线电近炸引信炮口保险距离,分析计算方法具有普遍性。     

直接频率合成技术在引信时间装定中的应用

小口径速射炮系统 ,通过炮口快速装定 ,达到对目标更高的毁伤概率。该装定系统在弹丸发射时 ,根据弹道参数解算出装定时间信息 ,然后将这一时间信息经编码、调制后向外发送。在弹丸飞离炮口的瞬间 ,将这一时间信息传输该引信 ,实现引信的实时炮口快速装定。该文通过对引信的装定系统进行分析 ,结合直接数字频率合成技术 (DDFS)的特点 ,将DDFS用于引信装定系统中 ,实现对编码信号的FSK调制 ,以满足装定系统数据传输率高、数据传输实时、快速的要求。     

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。     

37mm高炮炮弹在作业时出现的故障及预防措施

本文对37mm高炮炮弹在人影作业中,出现的不发火、不爆、迟发火、弹丸留膛、退弹退壳困难、弹丸出炮口早炸、膛炸等故障进行了分析,并给出了预防措施。     

引信保险带机构的设计计算

保险带(也称软带、卷簧)可用于引信着发机构、隔离机构与电开关。这种机构十分简单,造价低廉。如果设计得当,则能提供炮口保险。其延迟时间可由数毫秒到半秒,是引信常用机构之一。但是这种机构的设计计算问题在国内尚未解决。本文提供一种计算方法,导出解除保险时间的计算公式。在此基础上对某厂的经验公式加以分析。内容包括三个部分:1.保险带可靠解除保险条件;2.解除保险时间的计算;3.经验公式分析。     

液体发射药火炮

从古代的火铳、臼炮发展到今天,火炮已度过了600多个春秋。传统的固体火药火炮自问世以来,非但没有衰落,而且越来越兴旺,如今种类已从单一炮种发展到数十种,从空中到陆地乃至海洋,都可以找到它们家族的成员。如霹雳战神——火箭炮,步兵良友——(?)击炮,陆战主将——线膛炮,防空卫士——高射炮,坦克冤家——反坦克炮等。但是,传统概念的固体火药火炮发展到今天已无多大潜力可挖。如火炮炮口动能与弹丸初速两项指标都很难大幅度提高,如要提高一点指标性能,火炮的体积与重量就要大大增加,而失去灵活性的又大又笨重的     

地雷引信工作可靠性预测

本文意图通过对地雷引信的特殊性和环境因素影响的分析给出地雷引信在地雷场待机过程中某时刻所具有的可靠率预测的数学模型。一般产品的可靠性分析及预测已有许多专著;炮弹引信的可靠性分析及预测近年来也已有了许多成果;地雷引信的可靠性分析和预测在许多方面与炮弹引信有共同之处,可借用其某些成果,但它还有许多特点与炮弹引信不同,如地雷引信设置在雷场上在待机时刻的可靠性即工作可靠性与炮弹引信完全不同。而这一点对地雷引信尤为重要,因为它直接影响到地雷场的障碍效果。但至今仍无人问津,急待解决。笔者意图通过对地雷引信的特殊性进行分析,并根据产品可靠性预测的一般原理给出地雷引信工作可靠性预测的数学模型。     

动能弹侵彻土壤混凝土复合介质的试验研究

采用火炮发射动能弹直接撞击土壤混凝土复合靶,通过观测试验后的弹靶状态,回放弹载加速度存储仪,获得弹丸在侵彻过程中的加速度曲线,分析了弹丸对土壤及混凝土复合介质的侵彻规律,该研究结果可为反深层坚固目标战斗及引信设计提供依据。     

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。     

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.      

炮口感应装定引信电路低功耗设计

在分析炮口感应装定电子时间引信工作原理的基础上,结合炮口感应装定引信电路的工作特点,应用单片机对引信电路进行低功耗设计.采用低压供电、间断供电、独立高低频时钟在线切换,以及软件设计技术等方法来降低引信电路的总功耗.根据引信电路各模块的工作电流、电压及工作时间,估算整个系统的总功耗.结果证明该文方法满足引信电路的功耗设计要求.     

球转子分析

在小口径高炮、航炮、舰炮以及无座力炮弹所配用的引信中,球转子隔离机构应用相当广泛。它的主要优点是结构简单、容易制造、体积小,当弹丸转速较低时可以达到10M左右的炮口保险。如果和易熔合金保险机构联用,则可顺利解决远解间题。球转子是在离心力矩作用下转正的,因此它只用于旋转弹引信(其角速度ω≌9000～50000R.P.M)。球转子是一个值得重视的性能优良的隔离机构。关于球转子的理论分析是球转子作用可靠性问题和转正时间计算的理论基础,它将使我们掌握它的运动规律,用以指导我们的设计实践。本文应用非惯性坐标系统对球转子的运动进行理论分析,导出球转子运动微分方程组以及起动时间的计算公式。最后对球转子球心偏离弹轴的情况进行分析讨论。本文共分四个部分: 1.非惯性坐标系的球转子运动分析; 2.在平动非惯性坐标系中研究球转子的运动; 3.起动时间的计算; 4.球转子球心偏离弹轴时的受力与运动分析。     

某安全系统炮口失效机理分析

通过有限元方法,研究了安全系统在某大口径火炮的瞬态高过载下的动态特性. 基于膛内过载的试验测试结果,在软件中建立了安全系统有限元虚拟样机,并输入测试的弹道环境,利用有限元法进行仿真计算,得到安全系统在炮口处的强度特性;结合钟表机构的在膛内的运动,对安全系统的失效机理进行了进一步分析. 结果表明,炮口段作用在弹丸径向上的瞬态高过载是安全系统失效的主要原因.     

利用空气振动发电的引信电源研究

试图研究一种利用弹丸在弹道飞行过程中所引起的空气振动来发电的新型引信电源。对弹丸飞行所引起的各种模式的空气振动的特性进行分析,认为激波是主要的噪声源,附面层压力起伏可以直接利用,但能量小,两者可作为发电的主要能量来源。设计了利用弹丸激波发电的装置,该装置在弹头有一个导流装置。在对模拟电源装置进行吹风试验检测发电信号的波形和频率等参数的基础上,论证利用该电源装置为无线电引信提供电源的可行性,并对该电源进行了结构设计。