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。     

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。     

弹丸角运动物理仿真高速陀螺模拟装置

该文利用三自由度高速陀螺模拟装置来模拟弹丸的角运动,开发了基于虚拟仪器技术的测控系统,建立了弹丸角运动仿真系统,能够同时对高速陀螺模拟装置3个转轴转速进行实时测量和控制,自转角速度最高可达24000r／min,实现了对弹丸角运动的实时物理仿真,为再现弹载机构运动规律,研究弹道环境对弹载机构的受力和运动规律的影响提供了重要的实验手段,并已在多种引信系统设计和故障分析中得到了成功应用。     

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.     

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。     

基于MSP430单片机的弹道解算方法研究与实现

为满足弹道修正引信技术对弹道载弹道解算的低成本、小体积、高性能要求,验证一种小型微控制器作为弹道解算控制器的可行性.在研究弹丸质点弹道模型及其数值解法的基础上,设计基于MSP430单片机的弹道解算器硬件和软件并进行了调试.通过半实物仿真实验对其弹道解算精度和实时性进行验证.结果表明,设计的弹道解算控制器在精度和实时性方面满足弹道修正引信需求.     

准抛物线形头部轮廓母线旋转弹的转速衰减特性

该文应用空气动力学理论建立了头部轮廓母线为准抛物线的旋转弹丸的外弹道转速衰减数学模型。针对具体算例,借助Matlab软件进行了数值解算,利用Fluent软件通过极阻尼力矩系数数值仿真验证了模型可信度。运用该理论模型解得某准抛物线形头部轮廓母线旋转弹丸的顶点及落点转速数值,与斯列斯金修正式和指数式计算结果接近,最大相对误差不超过18%。该文结果可为引信离心自毁性能设计和破甲战斗部抗旋性能设计提供参考。     

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。     

某火箭弹引信擦地炸机构微弹簧的动力学分析

对无后坐炮发射时火箭弹中引信擦地炸机构微小弹簧的运动进行了动力学分析。在考虑弹簧质量的情况下建立了弹簧和导电杆之间的物理模型。该模型的微分方程计算结果表明微小弹簧在弹道上的振动过程会使导电杆的受压产生周期性变化，尤其是在一些波谷处，导电杆几乎不受压力，此时如果有火箭加速和其它装配缺陷等因素的影响，就会引起弹丸在弹道上的早炸。     

引信防雨机构的理论研究

研究了弹头引信在弹道上由于碰雨而使弹丸早炸的问题,以及雨滴、雨场与形状各异的防雨机构(或引信头部)作高速碰撞的问题.对弹体出膛后引信的碰雨情况、雨滴与引信头部的碰撞机理和作用过程等作了论述。与实验结果比较;表明高速碰撞雨滴和低速碰撞雨滴的飞散情况是一致的。     

磁流变液引信延期解除保险机构特性分析

针对准流体延期解除保险机构存在的缺陷,该文依据流体力学基本公式、磁流变液相关特性及引信环境参数,在合理假设基础上,建立了引信离心式磁流变液延期解除保险机构延期时间模型,推导出延期时间公式;利用磁导法进行了磁路设计,采用电磁场分析软件Ansoft对所设计的磁路进行数值仿真,通过仿真验证了在此磁路中磁流变液的平时安全性以及工作时泄流可靠性.通过综合分析,提出了一种使用磁流变液替代准流体的新型延期解除保险机构,该机构具有在中大口径引信中推广应用的价值.     

子母弹子弹引信自毁技术

子母弹子弹引信的发火率已成为世界各国目前最为关注的问题。由于母弹内装填子弹数量多,惯性触发引信所能达到的发火率已远不能满足子母弹的要求。该文在分析国内外提高引信发火率所采取的技术途径基础上,从提高子弹引信综合发火率角度,阐述了子弹引信增加自毁功能的必要性。在分析国内外子弹引信常采用的自毁形式基础上,介绍了利用弹道和碰及目标时旋转子弹离心环境特点实现离心自毁的2种不同结构形式,并分析其优缺点。     

引信机构动力学研究

该文利用发射动力学的最新成果,考察了引信机构在发射环境下的动力响应;从弹、炮、药、引信全系统的角度,建立了引信机构的较为精细的动力学模型和动力学方程;并以某型号引信为例进行了动力学仿真。仿真结果表明：引信机构在复杂的发射环境下其动力响应与弹、炮、药系统的参量具有紧密的联系。     

大加速度场中燃烧过程的计算机仿真

提出了大加速度场中燃烧过程的计算机仿真 ,建立了大加速度场中二维层流燃烧的数学模型 ,对控制方程组进行离散 ,采用SIMPLE算法和交错网格设计并调试程序。在调试成功的程序上进行了丙烷和空气混合气在大加速度场中燃烧的模拟实验。对比了大加速度场中燃烧与非大加速度场情况下的不同 ,当离心力与流速方向相反时 ,流场上流的回流方向为顺时针 ,下游有一顺时针方向的回流区 ,随着加速度的加大 ,两个回流区之间又出现一个逆时针方向的回流区 ,并逐渐加大 ,直到流场紊乱     

滑块驱动擒纵机构引信数学建模与结构参数研究

擒纵机构引信作为弹药的引爆装置,其计时精度决定了能否按时解除隔离。针对擒纵机构引信解除隔离时间计算问题,基于overman等效阻尼理论,建立了擒纵机构引信数学模型,并采用虚拟样机仿真以及高速摄影实验计算出了数学模型误差。通过对等效阻尼系数进行修正,建立了擒纵机构引信修正数学模型,将误差从15.7%缩小到了7.5%。改变擒纵机构引信卡摆质量和弹簧弹性系数,代入修正数学模型与仿真模型中计算引信解除隔离时间,得到了擒纵机构引信解除隔离时间随卡摆质量与弹性系数的变化趋势,结果表明,弹性系数对解除隔离时间的影响敏感度较卡摆质量对解除隔离时间的影响敏感度更大。     

引信目标模拟器中回波的建模与仿真

针对伪码调相脉冲多普勒引信目标模拟器的视频回波信号进行建模与仿真.分别对目标回波进行了建模,将目标用若干个等效散射点表示,考虑了各散射单元的相干作用,对遮挡进行了近似处理;对天线照射区域内的杂波进行了分割,采用近似目标回波的处理方法对杂波进行了建模,并将该方法应用到引信目标模拟器中.仿真结果证明了目标和杂波建模的正确性和可靠性.     

激光引信目标探测与识别仿真软件的设计

针对激光引信在实际操作中的复杂性等问题,提出了一种激光引信目标探测识别的仿真软件设计. 该设计以激光近炸引信为应用背景,设计了以周视六象限为发射系统的激光导弹模型. 通过发射激光光束实现对目标的探测,根据不同目标回波反射功率的计算实现对目标的识别,并利用回波功率阈值判断导弹启动位置,完成整个引信动态模拟. 通过对激光引信仿真软件进行功能测试,结果表明模块设计合理,运行正常,测试结果满足使用要求.      

离心力场下饱和软粘土自重固结理论的适用性条件研究

为提高土工离心模型试验结果的可靠性,在对离心模型试验装置改造的基础上,以不同离心加速度场中的饱和软粘土为研究对象,对其在不同排水条件、不同厚度下的试验结果进行分析,并与解析法和数值法的计算结果进行对比,以分析离心力场对试验结果的影响程度.研究表明,离心机模拟软粘土的固结沉降主要分为土层快速固结和土层缓慢固结,其中快速固结对总沉降量的影响主要受离心加速度大小的影响;离心加速度越大,试验结果偏离理论计算结果越大;加速度在48—71g范围内,软粘土模型厚度过大,试验结果偏离理论计算值亦有一定程度增加;离心模型试验可以对饱和软粘土的双面排水固结进行定性分析.     

无线电引信信号去噪的最优小波基选择

为解决小波技术在无线电引信应用中最优小波基的选择问题,在对小波基基本参数及性质进行分析的基础上,根据无线电引信信号的特点,归纳出适用于无线电引信信号去噪的小波基特点.引入参数重构因子对小波基去噪效果进行评判,进一步得出db12,db13和db17小波基适用于无线电引信信号去噪的结论.仿真实验结果的对比验证了所得结论的正确性.     

基于量子粒子群算法的惯性保险机构优化设计

针对子母弹子弹引信的工作特点,根据引信设计要求和引信安全性设计准则,提出了一种新型的引信惯性保险机构. 建立了引信惯性保险机构的数学模型,并利用量子粒子群算法对其设计参数进行了优化. 通过运动学仿真模拟试验表明,引信惯性保险机构可以正常工作,验证了其设计原理的正确性.