利用无线电引信测量长路径弹丸转速的应用研究

利用HP8566B频谱分析仪和预选器组成高灵敏度的动态接收测量系统,并用配备竖环天线的无线电引信作为发射设备进行转速测量,研究利用无线电引信弹道监测原理进行长路径弹丸转速的测量方法和工程实现途径,该测量系统经过实际使用,证明系统是稳定,可靠的,这种方法的最大优点是弹上不需研制任何新的设备,对弹丸本也不需做任何结构上的改动。     

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。     

光幕幕厚与大气对弹丸红外热辐射探测性能影响研究

为改善光电探测靶的探测性能,研究了光电探测器对光幕区中弹丸红外热辐射能的获取,分析了幕厚、弹丸长度、弹丸辐射面积、大气衰减与光幕区弹丸红外热辐射特性的关系。采用将弹体划分为多个小面元的方法,建立了弹丸红外热辐射计算方程。研究了光电探测器的弹体红外热辐射通量计算方法。根据红外热辐射大气衰减理论,分析了不同波长光电探测器获得的弹丸红外热辐射能与大气透过率的关系,并计算了光电探测器在不同幕厚和作用距离下获得的弹丸红外热辐射能。结果表明:当探测距离一定时,弹丸作用于光幕的表面红外热辐射能与光电探测器接收辐射能成正比;当弹体长度与幕厚相等时,光电探测器获得的信号最强;距离越远大气的红外透过率越小,探测灵敏度越低;3~5μm波长光电探测器可获得最佳弹丸红外热辐射能。     

低比转速离心泵加大系数的计算方法探讨

依据离心泵叶轮出口宽度、比转速的计算式推导得出了计算低比转速离心泵流量、扬程及比转速放大系数的计算公式,提出了建立在离心泵性能预测基础上的理论计算低比转速离心泵最佳流量、扬程及比转速放大系数的方法,解决了泵行业一直依据经验统计值确定其放大系数不能使低比转速离心泵在设计点效率最高的问题．经实例验证表明：本文提出的方法能够提高低比转速离心泵在设计工况点的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论。     

单磁的弹丸滚转角测量与系统误差分析

针对高旋弹丸滚转角实时测量的问题,建立一种单磁的弹丸滚转角测量与误差分析方法。在弹丸发射前装订先验弹道的角度信息,通过时间匹配的方法获取实时的俯仰与偏航角数据;并结合地磁测量信息完成弹丸滚转角的实时解算。通过采用6自由度外弹道的蒙特卡洛仿真和多因素修正控制仿真的方法,完成弹丸在无控与修正状态的先验角度散布规律研究。在考虑时间基准误差的情况下,经系统误差建模与仿真得出,单磁的弹丸滚转角测量方法在无控和一次修正后的系统误差1σ下分别为小于2°和10°。仿真结果表明,基于先验角度信息的单磁弹丸滚转角测量方法可行,可以保证无控和一次修正后的滚转角测量精度。     

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。     

一种行波超声波电机低速控制的方法

通过有限元方法分析频率、电压、相位差3种调节方式对定子振型影响.结果表明:当驱动频率远离工作模态的谐振频率时,由于非工作模态对定子振型的影响,电机低转速运行会出现不连续现象;过低的相位差则会造成定子应力集中,影响电机寿命;在电机低转速运行时,通过电压调节则可以避免以上问题.以直径60mm行波超声波电机为例,通过构建以DSP芯片TMS320F2812为核心的控制器,进行实验验证,实现电压调节时的电机低转速控制.     

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.     

低速下异步电机无速度传感器矢量控制研究

目的为了提高异步电机转子磁场定向矢量控制系统在低转速范围的性能。方法利用限幅反馈方法估计电机转子磁链,并通过神经元自适应的转子转速辨识,完成无速度传感器矢量控制。结果该方法具有较好的稳定性,能够在较宽的转速范围内有较好的动静态性能。结论2.5Hz时能够稳定带载运行。     

弹载自测速修正的炸点控制技术

弹丸初速是影响弹丸空炸精度的重要参数之一。针对弹丸初速度大小呈散布性特点提出了一种通过弹载自测速实时修正引信作用时间的炸点控制方法。设计了弹载自测速系统并分析了提高测速精度的关键因素。以弹丸水平射距为修正前提,通过弹载自测速和一次函数修正法构建了弹丸炸点控制技术。靶场试验表明在水平射距为1 500 m的空炸试验中炸点平均误差为9.6 m,这比不经过时间修正的试验中的平均定距精度提高了一倍多。该炸点控制技术有效地提高了弹丸炸点的精度并可为智能引信的设计提供参考。     

小口径弹丸头锥三自由度偏转气动特性分析

为研究小口径弹丸的二维弹道修正能力,进行了头锥三自由度偏转时弹丸整体的气动特性分析。建立弹丸的弹轴坐标系和弹头坐标系,确定2个坐标系的相对欧拉角为偏角和转角。通过控制不同的偏角和转角,运用计算流体力学软件Fluent仿真分析弹丸头锥在不同空间位置的气动特性。在5°攻角和弹丸头锥的不同偏转情况下,采用数据拟合方法得到弹丸的俯仰力矩系数、偏航力矩系数随弹丸头锥偏角和转角变化的数学模型。仿真结果表明,在头锥不偏转的情况下弹丸具有较好的稳定性,静稳定储备量为13.54%。     

弹丸对薄间隙装甲的穿透计算

通过对一种带铝风帽弹丸穿透多层薄间隙装甲现象的分析,给出了一种计算弹丸穿透每层薄装甲之后的剩余质量、剩余速度的工程方法。模型将弹丸对薄板的穿透过程分为两个阶段。计算与相应的实验结果符合较好。     

低比转速离心泵的面积比原理

依据离心泵的面积比原理,提出了建立在面积比原理基础上低比转速离心泵在加大流量设计后计算面积比、第八断面面积的方法及计算公式,此面积比和第八断面面积与泵的流量加大系数、比转速加大系数有关,解决了依据经验统计值确定面积比且不能使低比转速离心泵在设计点效率最高这一问题.实例表明:提出的计算方法能够提高低比转速离心泵的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论.     

砂弹改装中填砂密度控制方法研究

针对弹丸改装试验中,砂弹装填密度一致性不高的问题,提出了一种密度可调的方法,探讨了通过调整粗砂、细砂混合比例及振动时间以控制密度,实现两种不同装药弹丸装填的应用。分析表明,A型装药的弹丸填砂在粗砂比例为0.43并振动30 s以上时可满足密度要求,B型装药弹丸的填砂应采用混砂比例为0~0.2、0.95~1并进行5 s以上时间的振动。     

非球形弹丸超高速撞击充气压力容器碎片云特性数值模拟

为解决非球形弹丸正撞击充气压力容器问题,应用非线性动力学分析软件AUTODYN,在相同质量和速度的条件下,采用光滑质点流体动力学方法 SPH,对具有不同长径比的圆锥形弹丸、圆柱形弹丸撞击压力容器产生的碎片云特性进行数值模拟,分别分析圆锥形弹丸、圆柱形弹丸长径比对碎片云形态、尖端速度及径向扩展直径的影响。结果表明:弹丸形状及弹丸长径比对碎片云在高压气体中的运动特性影响较大。随着弹丸长径比的增加,圆柱形弹丸碎片云径向扩展直径减小;随着弹丸长径比的增加,相同质量和相同撞击速度的圆锥形弹丸及圆柱形弹丸碎片云的损伤力增强。     

弹丸立靶坐标的图像处理算法研究

在弹丸密集度测试系统试验过程中,需要判读纸靶上的坐标与密集度测试系统计算的弹丸着靶坐标进行对比,提出利用图像处理判读纸靶上坐标的方法.该方法通过相机获取纸靶图像,然后采取图像处理的算法对图像进行预处理与弹孔识别,得到每个弹孔的像面坐标,最后通过相机标定和坐标转换计算弹孔的实际坐标.试验表明,该算法对弹丸目标识别较准确,是一种有效、实用的纸靶判读方法.     

旋转弹丸在复杂激波影响下气动特性数值模拟与分析

为了提高线膛发射武器的射击精度,研究复杂激波系对旋转稳定弹丸气动特性的影响.通过划分局部加密的网格,采用k-epsilon双方程湍流模型求解可压缩的三维Navier-Stokes方程,数值模拟和分析旋转弹丸在复杂激波影响下的气动特性变化规律.数值模拟的结果与SOCBT( Secant ogive cylinder boat tail)弹丸风洞实验数据相吻合,验证了计算模型与方法的合理性和可靠性.数值分析旋转速度、攻角、来流马赫数等对弹丸气动特性的影响,通过耦合内弹道过程,数值模拟和分析不同旋转速度对内弹道后效期内弹丸速度增的影响规律.     

交流伺服系统速度高精度特性的研究

在分析交流永磁同步电机电流解耦控制方式的前提下，对交流伺服驱动系统的速度高精度特性进行了研究，着重研究了转速波动的成因以及抑制其影响的方法，提出了通过整定控制器参数抑制转速波动的方法，实验结果证明该方法具有转速不均匀度低的特点，从而改善了伺服驱动系统的性能．     

交流伺服系统速度高精度特性的研究

在分析交流永磁同步电机电流解耦控制方式的前提下，对交流伺服驱动系统的速度高精度特性进行了，着重研究了转速波动的成因以及抑制其影响的方法，提出了通过整定控制参数抑制转速波动的方法，实验结果证明该方法具有转速不均匀度低的特点，从而改善了伺服驱动系统的性能。     

弹丸膛内受热及其采用主动冷却技术的影响

该文通过对弹丸不同部位受热方式进行分析,建立了弹丸滞留预热身管中受热的组合模型,模拟了某大口径火炮在不同环境温度下,通过连续射击达到最大加热工况时,弹丸滞留身管的温度响应过程并预测了其安全停留时间,所得结果与试验实测数据吻合较好。在此基础上,就采用身管主动冷却技术对弹丸膛内安全停留产生的影响进行了探讨,结果表明：主动冷却技术可以有效地解决弹丸膛内滞留的热安全性问题。