水下枪械内弹道基本方程组及其设计

该文介绍了水下枪械发射的技术特点,分析了水下枪械内弹道与常规枪械的差异,以弹丸和枪管内水柱为受力体建立了水下内弹道的简化模型,导出了水中枪械内弹道基本方程组。以某单基药为发射药对一杆型弹进行了弹道特征参数的计算,计算结果与实验结果表明,文中所建方程组较为适用。通过大量的计算及结合理论分析,讨论了水下内弹道设计时应注意的几个问题。     

相关分析在水下枪械内弹道计算中的应用

针对水下枪械的枪口速度与后效期的最大速度有较大的差异,常用的内弹道计算已不适用,建立了水下枪械内弹道模型,分析了水下枪械内弹道符合计算的难点,提出了在水下内弹道计算中采用相关分析法确定符合计算参数。计算实例表明,该方法可缩小协调参数的范围,提高模型的计算精度,为水下枪械内弹道计算建立了新的方法。     

水下枪械弹道特性研究

由于工作环境的特殊性，水下轻武器与常规武器的内外弹道特性具有显著差异，该文在分析水下枪械的内、外弹道特性的基础上，建立了适宜水下枪械内弹道方程组，分析了水中弹丸运动受力情况，建立了杆形弹丸水中运动速度衰减规律方程。实验表明，该分析方法可行，为水下轻武器的工程化设计奠定了坚实的理论基础和技术支撑。     

单个感应线圈在水下弹丸速度测量中的应用

为解决单个感应线圈测速目前存在的精度较低的问题,该文在建立水下磁化杆形弹穿过线圈靶的感应信号模型的基础上,通过仿真计算,分析了杆形弹过靶时感应电动势的特点,提出了以特征半径代替线圈靶半径进行计算以及优化线圈匝数使感应线圈靶的工作带宽与感应电动势有效带宽相匹配的方法,使单靶测速精度提高至5%.     

水下枪械动力学的技术研究

该文给出了一个导气式水下枪械力学的实验研究方案,并通过试的结果评论了该技术方案的实用性和信息量。用该方案组织实验,可以得到构建水下自动枪械设计理论所需的实验数据,为水下枪械的开发和研制打下坚实的基础。     

水下枪械动力学的实验研究

为了探索导气式水下枪械气室压力工作规律和水阻力对自动机运动规律的影响，设计了实验装置，在装置中以活动件模拟枪机，气体调节装置通过改变导气孔尺寸来调节活动件的后坐能量，机匣上的排水孔减少了活动件的后坐阻力。由装在实验装置上的专用传感器(如应变测压传感器、感应测速传感器)和其它测量仪器构成动力学测量系统。通过大量的实验，分别测定了活动件速度、膛压、气室压力和弹丸初速。数据分析结果显示，水阻力显著降低了活动件后坐速度，气空压力随实验用弹装药量、药空初始容积和导气孔尺寸的改变而改变，这些结论对水下枪械的动力学分析具有参考价值。     

水下枪械动力学分析

水阻力是影响水下枪械自动机运动规律的主要因素。因水阻力较难准确求得,可利用实验确定活动件(枪机)运动总阻力。具体方法为：由动力学测量系统测得活动件速度和气室压力;分析活动件的受力,建立动力学模型;以运动总阻力代替水平方向上的摩擦阻力和水阻力,获得各运动阶段的阻力一速度关系曲线;利用气室压力经验公式和阻力一速度关系曲线,对水下突击步枪进行初步的动力学分析,确定其构造型式及主要参数。结果表明这种以实验为基础的动力学分析方法是可行的。     

水下枪弹速度测量误差分析

简要介绍了水下枪弹运动时｛ｘｉ，ｔｉ｝ 数据对的获取方法。分析了弹丸在水中与空气中运动规律的差异，提出了适合于水中弹丸运动的位移—时间回归模型。讨论了弹丸运动速度之标准误差的计算方法，并给出了标准误差之变化规律。     

研究弹丸膛内横向运动的近似方法

该文用近似方法,研究了弹丸在膛内的一般运动,并与弹带中心沿炮膛轴线运动假设下的弹丸运动进行了对比。     

导气式水下枪械气室压力工作规律研究

介绍了水下枪械气室压力的测试系统及测试方法，分析了工作条件变化对气室压力工作规律的影响，得到了重要的结论。根据实验数据，通过曲线回归的方法拟合了水下枪械气室压力经验公式，为水下枪械设计提供了理论依据。     

线阵CCD测量水下枪弹速度的方法

该文阐述了一种用于水下枪弹技术研究的新型CCD速度测量系统，详细地探讨了CCD布站方式，系统的工作原理及高速数据采集电路设计的实现方法等，分析了该系统测量误差，提出了切实可行的提高水下枪弹速度测量精度的方法。     

爆炸成型弹丸速度计算方法研究

从炸药装药的瞬时爆轰产物飞散理论出发,根据动量守恒原理得出药型罩装药形成爆炸成型弹丸的速度计算模型,并根据装药高度与 直径之比对弹丸速度的影响修正了计算模型。应用该计算模型计算了大锥角药形罩和球缺药型罩装药形成的爆炸成型弹丸速度,计算结果与实 验和数值模拟得到的结果吻合较好,此速度计算模型适合于工程应用。     

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。     

耦合内弹道过程的膛口流场数值模拟与分析

为提高武器精度,模拟弹丸射入膛内后的膛口流场,耦合内弹道过程分析弹丸射出炮口前的初始流场和射出后的流场变化.采用内弹道经典模型计算膛内弹后气体流场,建立二维轴对称气体动力学模型计算弹前气体及膛口流场,通过弹前阻力将二者同步耦合计算.计算过程采用非结构网格方法,同时考虑运动弹丸的影响,计算结果与实验流场相吻合.计算结果捕捉到弹丸出炮口后在膛口形成清晰的瓶状波系.分析得到弹丸出炮口后1.5 ms时刻炮膛内外的马赫数轴向分布;此时火药气体在膛外膨胀的最大马赫数可以达到6.32;火药经过激波后气体速度迅速下降到声速以下.由于激波的作用,在激波前后压强会产生阶跃.     

Wigner高阶谱在弹丸膛内运动分析中的应用

针对传统时频分布分析的时频分布图能量聚集性差、交叉项干扰严重且对噪声敏感的问题,提出了一种基于Wigner高阶谱的膛内运动弹丸回波信号处理方法.对仿真信号从能量聚集性、交叉项抑制、抗噪声三个方面进行比较研究,结果表明Wigner高阶谱进行高阶多项式调频信号瞬时频率估计具有优势.对某型炮弹实测数据采用基于MATLAB的Wigner三谱对角切片算法获得时频分布图.提取时频分布图的时频脊线得到瞬时频率曲线.由多普勒效应公式反演出膛内弹丸的速度、加速度曲线.与实验结果相比:炮口速度相对误差为1.34％,弹丸运动距离与炮管实长的相对误差各为0.52％.验证了在强噪声环境下,Wigner高阶谱分析是膛内运动弹丸回波信号处理的一种更准确有效的方法.     

弹丸速度测量系统校准方法研究

给出了国内弹丸速度测量系统常用校准方法,分析了常用校准方法存在的问题及其不合理性。基于数理统计的原理,探讨了用多组无偏、一致、有效的区截装置同时测量弹丸某点的飞行速度,以其速度测量的平均值作为弹丸在该点飞行速度之真值的区截装置的校准方法,并分析了该校准方法的优点。组建了基于光幕靶的弹丸速度测量系统的校准系统,实验和数据处理证明了该方法的可行性,研究结果为定量给出弹丸速度测量不确定性提供了一种行之有效的校准方法。     

弹丸绕心运动的解法研究

给出了在简化假设条件下,在弹道直线段上,研究旋转弹丸绕心运动规律的三种不同的方法,并分析了各种方法的优缺点。     

火炮膛内压力曲线的小波分析

传统对火炮膛内压力曲线进行的Fourier分析不能区分信号中突变部分的有用高频量和无用噪声高频量,该文运用小波分析来解决这一问题。运用小波分析内弹道实验压力曲线,对信号的近似和细节部分进行区分,确定各频带的信号形式和发生时间,结合内弹道过程分析其产生原因。讨论了造成内弹道循环各阶段压力高频震荡的各种可能的不利因素,对膛内各种在时域里难以区分的复杂过程在频域里加以区分和定位。用Matlab软件中的小波分解系数灰度图确定信号的能量分布情况,最后进行滤波得到更真实的反映膛内压力特性的滤波曲线。     

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.     

火炮点火初期膛内火药床运动规律研究

利用连续三幅脉冲Ｘ光摄影技术，获得了３０ｍｍ玻璃钢火炮膛内早期点火阶段药床运动状况的阴影照片和示踪药粒沿药室轴向的运动速度。结果表明，火药床的运动规律与点火结构密切相关，均匀的中心传火管点火形式可以明显减弱火药床在弹底的堆积，对压力波起了抑制作用。