基于碰撞接触的弹管多体动力学建模与仿真

基于接触碰撞理论,建立了火箭武器发射过程中弹管接触碰撞的多体动力学模型,该碰撞模型充分考虑了影响碰撞刚度和阻尼的因素,尤其是碰撞速度较高时速度对碰撞刚度的影响不能忽略。通过仿真计算,获得了通过一般试验方法较难测试到的碰撞接触力及火箭弹在管内的复杂运动情况。仿真结果为火箭武器的设计和分析提供了一定的参考价值。     

基于刚柔耦合的火箭发射箱振动特性仿真研究

火箭武器弹-架系统的振动引起火箭弹的初始扰动,振动结果集中反映到定向器管口上,而发射箱的柔性变形对振动结果的影响不可忽略。通过建立某火箭武器发射箱基于弹管碰撞作用的刚体振动模型,并考虑发射架和定向器的柔性变形因素,用动力有限元法建立发射箱的柔性多体模型,经仿真计算和模型验证,对刚体振动结果和柔性变形结果耦合叠加,得到了发射箱的综合振动特性结果,掌握了影响发射箱振动的因素和规律,进行了火箭弹初始扰动的计算。研究方法和计算结果为某火箭武器初始扰动分析、弹道修正及提高射击精度提供了参考,也为同类火箭武器动力学分析提供借鉴。     

引信球转子机构动力学仿真

引信球转子机构是旋转弹药引信的典型机构之一,除用于隔爆之外,还可实现延期解除保险。应用欧拉刚体动力学理论,建立了球心、质心及弹丸旋转轴均不重合时球转子解除保险运动过程的微分方程组,在给出了求解该方程组初始条件的基础上对某引信球转子机构解除保险过程进行了仿真。所得仿真结果与工程实践的结果是一致的。     

基于VEGA PRIME的集束火箭仿真训练系统的研究

介绍了基于Vega Prime的集束火箭视景仿真训练系统的软硬件平台及开发该系统所用到的关键技术。在所用到的关键技术中,详细介绍了在MFC框架下开发基于Vega Prime的视景驱动程序的方法,并给出了相关程序代码;阐述了激光随动系统的工作原理及如何实现集束火箭单发和连发火箭弹的飞行,给出了碰撞检测方法和爆炸特效的制作方法,介绍了训练参数的设置方法以及模拟训练考评系统的工作原理。     

简易控制远程多管火箭密集度仿真

简易控制远程多管火箭密集度仿真是提高射击密集度和减少简易制导多管火箭试验用弹量的重要手段。从武器系统弹、炮、药、环境一体化的角度,对多管火箭飞行动力学和简易控制理论进行了深入的理论和试验研究。建立了简易控制火箭弹动力学模型和考虑简易控制的火箭弹道方程。应用发射动力学和多体系统传递矩阵法,编制了简易控制多管火箭随机发射与飞行动力学仿真软件,形成了简易控制多管火箭系统密集度仿真技术。实例对某远程简易制导多管火箭密集度进行了数值仿真,仿真结果得到了试验验证。     

玻璃钢定向器热弹性能数值仿真与分析

玻璃钢定向器在火箭弹和高温燃气流作用下,呈现出热弹耦合的复杂力学特性。采用有限元法对某型号玻璃钢定向器进行燃气流场和热弹耦合数值仿真与分析,掌握了燃气流场的分布及对定向器的影响情况,得到了玻璃钢定向器热-结构耦合的各数值结果和热弹特性,了解了物理特性参数变化对定向器热弹性能参数的影响规律。结果表明燃气流对定向器热作用非常强,定向器经热传导从内到外温度呈梯度分布,经5分钟后,管体温度逐渐和周围空气介质温度趋于一致,物理特性参数变化对定向器热弹性能参数值产生一定的影响。本仿真研究为玻璃钢定向器的热性能设计和结构设计提供了理论依据和重要参考。     

火箭弹在定向管内碰撞运动的仿真研究

建立了火箭弹在定向管内运动的碰撞模型,并分析了火箭弹在管内运动的受载情况,在此基础上,对火箭弹在管内的碰撞运动过程进行建模和仿真计算,得出其运动规律。质量偏心、推力偏心和弹管间隙是影响火箭弹在管内碰撞作用和初始扰动参数值的主要因素,在考虑上述因素存在情况下,对火箭弹的碰撞运动进行仿真计算,得出一些有益结论。仿真研究为某火箭炮发射动力学分析和射击精度提高打下基础,为火箭弹和定向管的结构优化设计与制作提供参考和借鉴。     

机液耦合多管火箭发射系统动态仿真

基于ADAMS建立了机械系统和液压系统耦合的某多管火箭发射系统虚拟样机,给出了发射系统仿真过程中变结构的自由切换方法,分析该新型火箭发射系统发射动态特性,用灵敏度分析法分析泄漏对系统发射过程的影响,并比较了在全支撑和半支撑的两种工况下发射系统动态稳定性。结果表明采用液压伺服瞄准系统其发射精度是可以保证的,为该新型火箭发射系统的设计和发射提供了一定的理论依据     

一种新型火箭炮复合材料密封盖的数值仿真

根据密封盖的性能指标和战术要求,选择玻璃纤维布为材料,设计结构。基于失效准则和损伤演化规律,利用有限元方法进行了火箭弹冲破穿透密封盖和燃气流冲击密封盖的数值仿真。分析了六种密封盖方案,掌握了破裂效果和规律。得到了能沿预设撕裂线方向破裂,满足引信体的安全性和可靠性要求;不产生碎片,不会对干扰到后续弹的发射;能承受邻管发射时燃气流冲击的密封盖。     

基于HLA的脉冲修正火箭弹仿真平台设计

基于HLA提供的框架和标准,对脉冲修正火箭弹的仿真方法进行了研究,介绍了联邦结构,提出了火箭弹的数学模型,给出了FOM/SOM设计和时间管理方法.根据仿真流程,采用M(A)K Technologies公司的M(A)K RTI,借助Visual C++6.0实现联邦仿真平台的设计.通过实例仿真可知,该平台可用于确定火箭弹战术技术指标,并可完成模拟作战训练任务.     

GTR在火箭点火控制系统中的应用

文章详细分析了目前火箭点火控制系统中常用器件——继电器的性能,针对其动作时间的“摆动”问题,提出采用“全控型”大功率管取代继电器的方法。该方法应用于某单位火箭点火控制系统的设计中,使控制精度由秒级提高到毫秒级,并减小了系统的体积和减轻了维护工作,从而提高了系统的可靠性。该系统已在某单位投入运行。     

高空气动特性对远程弹箭弹道的影响研究

为了考察远程弹箭高空条件下的弹道特性,推导了远程火箭在高空稀薄气体中的阻力系数表达式,对阻力系数在稀薄大气中随马赫数与攻角的变化进行了计算分析。提出在高空弹道计算中应考虑稀薄大气的影响,把整个弹道分成稠密段、过渡段和稀薄段三部分,全弹道的阻力系数与各段对应使用。仿真结果表明,稀薄气体中的阻力系数比稠密大气中的大,采用复合阻力系数进行弹道计算比完全采用稠密大气中的阻力系数计算更符合实际。     

考虑火炮膛内热散失的内弹道建模与仿真

针对发射药内弹道性能预估时,火炮膛内热散失修正程度难以确定的问题。提出了一种基于密闭爆发器实验的发射药燃气膛内传热计算方法,根据该试验测得的压力与时间信号及发射药燃气在密闭环境中做功能力与压力之间的关系,确立发射药燃气与膛壁的传热方程,结合内弹道方程组,得到考虑火炮膛内热散失的内弹道模型,并将该模型用于双芳-3发射药的内弹道性能预估。结果显示仿真得到的最大膛压、初速与实测结果的误差均小于2.5%,表明了该模型的有效性和优越性。     

复合材料火箭定向器有限元法数值仿真

以某复合材料火箭定向器为对象,分别建立了3mm,3.5mm,4mm三种壁厚的定向器和火箭的有限元模型进行分析,计算了火箭在定向器内运行的全过程,得到了复合材料定向器的一些有价值的计算数据曲线。数值计算结果与实际数据对比显示,最大偏差不到14%,证明仿真结果是可信的,综合比较,4mm壁厚的定向器是最佳选择。研究表明,用复合材料制成的火箭定向器完全能够满足工程需要。     

直升机旋翼气动特性对挂装火箭弹道的影响

用悬停自由尾流模型计算悬停旋翼的流场,用工程算法计算机载火箭的气动特性,将旋翼流场影响下的弹道计算与气动力计算相结合,对武装直升机挂装火箭的气动特性及弹道特性进行了计算分析。结果表明:武装直升机的气动特性对挂装武器的弹道特性有显著影响,影响主要在旋翼尾流区,在该区内旋翼尾流对火箭的法向力系数、侧向力系数和滚转力矩系数的影响尤甚。     

矩阵抖动法及在火箭橇测试数据处理中的应用

环境函数矩阵分析法是一种在惯导系统误差模型研究中经常使用的测试数据处理方法，但在系统误差模型参数辨识过程中，环境函数矩阵的列亏秩将直接影响模型参数的辨识效果，为此国内外研究人员提出了许多数据处理方法。作者结合最小二秉估计法和岭估计法提出一种新的矩阵处理方法——矩阵抖动法．首先介绍矩阵抖动法的工作原理及实现步骤，然后介绍在火箭橇测试数据处理中的应用，结合火箭橇仿真测试数据验证矩阵抖动法处理效果，给出确定抖动幅度的经验公式。