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。     

多体系统传递矩阵法在超高射频武器发射动力学中的应用

该文以“金属风暴”武器系统为研究对象,基于多体系统传递矩阵法,建立了其刚弹耦合的发射动力学模型;推导了该武器系统特征方程,计算了系统固有振动特性;构造了系统增广特征矢量,实现了其系统动力响应的精确分析。通过数值仿真,获得了该武器系统固有振动特性、系统动力响应、内弹道、弹丸起始扰动,仿真结果可用于该武器的动态设计。     

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.     

单兵火箭平衡发射系统内弹道数值模拟

为分析单兵火箭平衡发射系统内弹道过程,给出了该系统的结构设计。分时段分析了内弹道过程,运用经典内弹道理论建立了单兵火箭平衡发射系统内弹道过程的数学模型并运用龙格-库塔法进行数值计算。给出了完整的内弹道曲线与分析计算结果,得到燃烧室和低压室内的p-t曲线及弹丸和平衡体的v-t曲线。     

弹丸角运动稳定性的线性及非线性理论的“振幅平面”分析法

本文应用“振幅平面”法,首先求解弹丸角运动的线性微分方程,并得出稳定性判据,此判据与传统的外弹道理论结果相一致,然后,通过对弹丸角运动非线性微分方程的求解,讨论了弹丸的非线性稳定性 希望本文有助于弹道工作者及设计工程师了解有关弹丸角运动稳定性的线性及非线性理论的“振幅平面”分析法并从而引起对这一领域的兴趣。     

一种简单的外弹道设计计算机程序系统

随着近代计算机辅助设计和最优设计的出现,必然给外弹道设计带来新的课题,本文对此进行了初步的探讨;并且编制了三份计算机程序,分别用于弹丸的物理参数计算、空气动力系数计算、弹道和飞行稳定性计算。以此所组成的一个简单的程序系统,可用于旋转弹丸外弹道设计中的计算和分析,并可用于参数优化的研究。     

飞行弹丸头部温度场研究

针对弹丸滞留受热身管影响其外弹道初始温度的问题,分别建立了弹丸内弹道和外弹道瞬态受热模型。结合身管传热方程与两相流内弹道模型,采用四阶龙格-库塔法求解热平衡方程和弹道微分方程组,得出飞行弹丸头部温度场分布。该方法考虑了发射前弹丸滞留受热身管的可能性,使其外弹道初始温度的设定更合理,温度场计算结果更精确,符合实际战场环境,为弹丸红外辐射特性研究提供一定的参考价值。     

高速旋转弹丸弹道修正原理分析及仿真

解决由于高速旋转弹丸的旋转特性导致难以采用常规方案对其进行弹道修正的技术难点.提出基于压电陶瓷智能材料的弹道修正原理技术方案,依据弹头可能动作的思路,设计弹头修正机构,通过探知弹头旋转频率,以此调整压电陶瓷杆的加电模式,利用压电陶瓷的逆压电效应,从而调整相应陶瓷杆的伸缩动作,保证在旋转条件下弹头可以向固定方向偏转,解决了修正旋转弹丸的难题.详细阐述了修正弹丸的系统组成和工作原理,同时建立了修正弹丸理想条件下的外弹道数学模型,并通过仿真计算得到一定条件下修正弹丸的弹道曲线和详细修正数据,仿真结果验证了该方案的有效性和可行性.     

基于脉冲控制的末段修正弹道研究

针对迫弹的末段弹道修正问题,建立了基于脉冲控制的飞行动力学模型.结合弹道模型,分析了脉冲个数、脉冲力大小、布置位置、弹丸转速、脉冲作用时间等脉冲参数和弹道参数对末段修正能力和弹道特性的影响规律.以某迫弹和给定的脉冲控制修正方案为例,进行了末段弹道仿真计算,得到了关于修正能力的定量仿真结果和末段修正过程中迫弹攻角变化曲线.研究结果表明了末段脉冲控制修正弹道偏差的有效性,也为末段修正迫弹的脉冲控制方案设计提供了一定的理论基础.     

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。     

定距引信的电子计转数方法

根据旋转弹丸在外弹道上的运动 ,推导出了引信零件在弹道上的运动角速度和离心加速度表达式 ,通过计算和模拟仿真得到了脉动的离心加速度曲线 ,在引信动态模拟装置上进行模拟测试 ,验证了理论分析的正确性 ,提出了通过直接计弹丸转数实现引信定距功能的方法。     

激光半主动末修弹目标定位方法研究

在激光半主动末修弹实施弹道修正前,为实时精确得到地面目标相对弹丸的位置,提出利用激光探测器测角信息结合先验弹道的弹丸姿态角和弹道高信息得到目标相对位置的定位算法. 建立了目标定位模型,并利用蒙特卡洛法仿真,分析了弹丸在不同发射角下视角误差、弹丸姿态角误差和弹道高误差对定位精度的影响. 仿真结果表明,弹道高误差对定位精度影响最大,但单项误差因素引起的最大定位误差不超过12 m;弹丸发射角越大,其定位精度相对越高. 提出的目标定位方法简单易行,满足精度和实时性要求.      

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。     

高超声速弹箭烧蚀对外弹道特性的影响

该文根据烧蚀模型计算出弹丸在某一时刻的烧蚀外形及其对应的气动系数 ,利用外弹道模型仿真高超声速弹丸烧蚀后对其外弹道特性的影响。文中所采用的理论、方法及计算结果对以后进行高超声速弹箭的研究有参考价值     

弹丸侵彻自然土弹道的试验研究与数值模拟

弹丸在侵彻自然土壤过程中很容易产生弹道失稳现象,对弹丸的侵彻与毁伤目的造成很大的影响,因此,分析弹丸侵彻自然土壤的弹道特性是十分重要的。通过56式枪弹和125 mm弹侵彻自然土壤的试验,得到弹丸侵彻土壤的弹道轨迹图像,并对其进行分析研究。结果发现弹丸侵彻自然土壤时,会迅速失去姿态稳定,在土壤中产生较大空腔,并增加与土壤的接触面积,增大阻力,使弹丸速度迅速降低,影响弹丸的侵彻深度。同时,根据试验条件,利用LS-DYNA建立了计算仿真模型,获得了弹丸在侵彻过程中的姿态和运动特征。计算获得的弹丸姿态与弹道特征与试验图像比较吻合,对弹丸的速度、位移和负加速度做了分析研究,表明数值计算结果具有较高的可靠性,可以为弹丸侵彻土壤研究提供参考。     

土中弹道的试验与数值模拟研究

弹丸在侵彻自然土壤过程中很容易产生弹道失稳现象,对弹丸的侵彻与毁伤目的造成很大的影响,因此,分析弹丸侵彻自然土壤的弹道特性是十分重要的。本文通过56式枪弹和125mm弹侵彻自然土壤的试验,得到了弹丸侵彻土壤的弹道轨迹图像,并对其进行了分析研究。其中发现弹丸侵彻自然土壤时,会迅速失去姿态稳定,在土壤中产生较大空腔,并增加与土壤的接触面积,增大阻力,使弹丸速度迅速降低,影响弹丸的侵彻深度。同时,根据试验条件,利用LS-DYNA建立了计算仿真模型,获得了弹丸在侵彻过程中的姿态和运动特征。计算获得的弹丸姿态与弹道特征与试验图像比较吻合,对弹丸的速度、位移和负加速度做了分析研究,表明数值计算结果具有较高的可靠性,可以为弹丸侵彻土壤研究提供参考。     

高速脱壳穿甲弹的中间弹道研究

该文以研究脱壳穿甲弹的中间弹道问题为主线,较详细地综述了高速脱壳穿甲弹穿越膛口中间弹道区时所受到的各种扰动因素、以及脱壳穿甲弹飞行姿态的测试技术和观察手段。扰动因素包括脱壳穿甲弹膛内运动时形成的起始偏角、在射流区受到的气动力干扰、脱壳过程的机械干扰及膛口装置的干扰。文末介绍了脱壳穿甲弹弹托的优化设计问题。     

关于旋转弹丸气动力、外弹道计算研究

本文较为详细地研究了旋转弹丸的一些气动力,外弹道计算方法,归结了一套较为完整的旋转弹丸气动力,外弹道计算模型。并在此基础上编制了一个适用于旋转弹丸的气动力,外弹道计算统一程序,该程序使用方便,计算精度较高,为研究弹丸的外形,飞行稳定性等提供了一个有效的计算工具。     

多管火箭起始扰动控制研究

为解决火箭弹起始扰动对多管火箭射击精度具有重大影响的问题,该文采用通过控制定向管角运动来减小火箭弹起始扰动的方案提高多管火箭射击精度。应用受控多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了受控多管火箭发射控制动力学模型,数值仿真获得多管火箭定向管角运动对起始扰动的影响规律及多管火箭定向管角运动的控制规律。该文控制火箭弹起始扰动的方法为提高射击精度提供了手段。     

外弹道优化设计的随机模型

该文给出了供弹箭弹道优化的随机弹道模型。模型包括弹箭飞行动力学方程、各干扰因素有相关函数。外弹道方程以为量形式表示。采用协方差分析描述函数法，对我、推力偏心、不劝不平稳和起始扰动所引起的散中作为弹道系统的动态响应加以分析研究，其中风场随机过程采用ＰＲＥＳＳ模型；推力偏心作用过程被视为弱平稳随机过程，对其实验曲线的统计分析表明，其自协方差函数为指数衰减型，基于干扰函数与状态变量间的协方关训给出了该轩