高初速榴弹发射器动力学特性仿真研究

通过高初速榴弹发射器系统动力学特性的仿真分析,研究轻武器以低系统质量发射大威力弹药的技术问题。采用凯恩方法建立了系统动力学分析模型,针对多种设计方案进行了数值仿真,分析了主要运动件质量及复进簧刚度等有关设计参数对自动机运动特性的影响关系。给出了动力学综合特性匹配的结构方案,为该类武器的开发提供了理论依据。样机射击试验表明理论分析结果与实际有良好的吻合性。     

无壳弹枪射击时动力匹配关系研究

为简化外界对新型无壳弹枪发射系统施加的约束，充分反映武器本身的动态性能，发射时，采用一根细绳将枪体吊起，从而建立起简化的新型无壳弹枪射击系统的物理模型，利用第二类拉格朗日方程建立了系统的数学模型，通过数值模拟，对该枪的动力匹配关系进行讨论，从而描绘出新型无壳弹枪的发射动力学特性，为进一步对该枪进行设计与评估提供理论依据。     

中国QLZ87式35毫米自动榴弹发射器

首次装备令人瞩目 1997年7月,中国人民解放军驻港部队进驻香港,在他们配装的我国新一代轻武器中,有一种武器格外引人瞩目,这就是OLZ87式35毫米自动榴弹发射器。什么是自动榴弹发射器?自动榴弹发射器又叫连发榴弹发射器,它是一种发射小型榴弹的轻武器。这种武器似炮非     

穿戴武器臂的人枪耦合系统发射响应研究

穿戴式武器臂是一种新型单兵上肢外骨骼,对提高单兵火力打击效能具有重要作用,含武器臂的人枪耦合系统是一种复杂人机系统,其作用机制和动力学响应特性尚需进一步研究.提出了一种穿戴武器臂的总体方案,研制了穿戴式武器臂原理样机,采用16通道Delsys表面肌电测试系统采集射手立姿据枪瞄准时左右臂和躯干肌肉的表面肌电信号,对典型射手在有/无穿戴武器臂状态下,双手握持枪械时的肌肉疲劳状况进行对比评估;采用Codamotion三维运动捕捉系统采集立姿无依托点射和单发射击过程中枪口响应数据,建立有/无穿戴武器臂状态立姿无依托人枪相互作用动力学仿真模型,通过试验和仿真分析穿戴武器臂状态人枪系统发射动态响应特性.研究结果表明穿戴武器臂立姿据枪瞄准时射手左手肌肉的积分肌电值除三角肌外均有明显的下降,肱二头肌的下降尤为显著;穿戴武器臂立姿无依托点射时枪口后坐和竖直方向的位移量相比“无武器臂持枪射击状态”大幅下降,抵肩力也大幅下降,穿戴式武器臂减轻了穿戴者的双手肌肉疲劳,提高了枪械的射击动态稳定性.     

不同发射角度车载武器对后坐力冲击的振动响应

为研究弹药发射后坐力与发射角度对车载武器振动的影响程度,提高射击精度和射击稳定性,基于振动力学理论,以武警无人战车为例,建立了车体系统的四自由度模型,分析了车载武器的振动摸态,推导了系统对后坐力冲击的振动响应函数,对比了不同发射角度的系统振动响应。计算结果表明:发射角度对车载武器振动影响显著,车体垂直振动对角度改变最敏感,最大位移(30°发射角)是最小位移(45°发射角)的2.17倍。解析结果可作为车载防暴发射器的运用和总体结构设计的量化依据。     

百发百中的新型步枪

新型步枪外观酷似科幻电影中装满类固醇的道具枪。这种步枪使用激光制导子弹,是一种二合一的武器,它有两个枪管:一个主枪管发射口径5.56毫米子弹,用作近距离射击;位于主枪管之上还有一个大口径枪管,能发射口径为20毫米的榴弹,这种榴弹可在空中爆炸,其作用等同于小手榴弹,在数英尺内朝各个方向射出致命的碎片,让隐蔽在掩体中的敌人无处躲藏。     

射序对多管火箭武器性能影响

研究多管火箭射击顺序对其振动特性和密集度等系统性能的影响，为优化射击顺序提高射击密集度提供直接的方法。应用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论，建立了多管火箭武器射击顺序与多管火箭武器系统性能之间的定量关系。对某多管火箭武器不同射击顺序下对应的振动特性和密集度进行数值仿真。仿真结果表明多管火箭武器不同射击顺序下的振动特性和密集度不同。该文方法为优化射击顺序提高射击密集度提供了直接的方法。     

水下发射器膛口冲击波指向特性研究

水下冲击波参数是考核水下发射器性能的重要指标。该文建立了水下发射器冲击波测量系统,采用多传感器布阵及回归分析方法,分析了水下发射器在水下发射时的冲击波压力传播规律,建立了水下冲击波压力传播实验模型。最后根据该模型计算出等压曲线,测等压曲线上任一点冲击波压力峰值便可确定该曲线上其它点压力峰值大小,以此减少测量点数。验证了该实验模型的有效性,提出了降低冲击波对人体伤害的有效方法。     

船载火炮发射时船体的有限元分析

地面火炮在远洋地拖网渔船上发射时对发射平台产生复杂的冲击效应,分析研究船体在火炮发时的应和具有非常重要的,该文依据有限元方法的基本理论,建立了地面火包在渔船上发射时船体的有限元模型,并对多种射击工况进行了仿真计算,得到了不同工况下体最大应力的位置及其应力值,为使用远洋拖网渔船载火炮并在航渡中发挥火力的战方安节参考依据。     

增强型导弹四极场电磁轨道发射器研究

为满足导弹发射过程中大推力、高能量、特殊电磁环境的实际需求,降低驱动电流量级,提出了整体增强型导弹四极场电磁轨道发射器模型和分段增强型导弹四极场电磁轨道发射器模型。理论分析了2种模型的能量转换效率,结合具体算例进行了对比说明;利用有限元分析法对导轨内电流分布、模型推力性能、发射组件受力特性进行了研究。结果表明：分段增强型的能量转换效率较整体增强型高,且随分段数目的增加而提高;在保护板作用下,2种模型中导轨内电流的邻近效应得以缓解;2种增强模型的推力大小相当,且较基本型均有较大提升,因而在保证所需发射推力的情况下可以减小驱动电流量级;整体增强型中导轨和保护板受力较大,而分段增强型的导轨和保护板受力较小,且其发射过程中存在周期性变化。2种增强模型均不同程度地优化了发射器的发射性能,可为导弹电磁发射工程化实践提供理论指导;分段增强型的综合性能更优于整体增强型。     

基于平均弹着点的榴弹炮射击修正方法

现代战争要求榴弹炮具有准确修正射击的能力。为了提高榴弹炮的射击准确度,应用多体系统传递矩阵法建立了榴弹炮系统的发射与飞行动力学模型,计算了榴弹炮的射击密集度,仿真结果与实验符合较好。计算了不同射角下平均弹道的射程、最大弹道高与侧偏的斜率。建立了基于平均弹着点的射击修正方法。修正结果表明,该方法可有效提高榴弹炮射击准确度,为提高榴弹炮的射击精度提供理论依据与技术手段。     

非满管射击密集度试验方法

研究了多管火箭非满管射击密集度试验方法及仿真技术,提供了一种新的减少多管火箭密集度用弹量的试验方法.应用发射动力学和多体系统传递矩阵法理论,建立了多管火箭发射动力学模型,推导出了多管火箭振动特性和动力响应方程,形成了基于等起始扰动思想的多管火箭非满管射击密集度试验方法.对某多管火箭的密集度和射击精度进行了仿真预测,仿真结果得到了试验验证.对满管齐射和非满管射击方案的起始扰动进行了仿真,仿真结果表明起始扰动相同是系统密集度相同的前提.形成的非满管试验方案可减小某多管火箭密集度试验用弹量75%.     

步兵作战仿真中的榴弹毁伤模型研究

榴弹是步兵作战中造成目标毁伤的主要弹药，步兵作战仿真系统中榴弹毁伤模型的准确性将直接影响到仿真结果的准确性和可信性。本文根据榴弹引信的差别，分别建立了碰爆榴弹和空爆榴弹对人员目标的毁伤概率模型，并给出了基于随机数抽取的毁伤仿真方法，并通过仿真实例证明了这两种模型的可行性。     

基于ANSYS线圈发射器驱动线圈电磁场分析

感应线圈发射器是一种优秀的电磁发射器,利用电磁力将射弹发射到超高速,其发射原理类似于直线电机。因此,对于驱动线圈的磁场分析是必要的。主要基于ANSYS仿真环境,建立了感应线圈发射器平板螺旋状驱动线圈的3-D有限元模型。利用单元棱边法对驱动线圈进行了分析,给出了磁场分布状况。理论分析与仿真结果相一致。最后,在所建立的模型上对磁场强度进行分析,所获得的结果对进一步提高驱动线圈的驱动力起到了参考作用。     

步兵作战仿真中的榴弹毁伤模型研究

榴弹是步兵作战中造成目标毁伤的主要弹药,步兵作战仿真系统中榴弹毁伤模型的准确性将直接影响到仿真结果的准确性和可信性.根据榴弹引信的差别,分别建立了碰爆榴弹和空爆榴弹对人员目标的毁伤概率模型,并给出了基于随机数抽取的毁伤仿真方法,并通过仿真实例证明了这两种模型的可行性.     

串联增强型四极轨道发射器电磁推力仿真

为实现用更小的导轨电流弹射大质量抛体,基于四极电磁轨道发射器提出了串联增强型四极电磁轨道发射方案,分别建立了增强型发射器的主、副导轨产生电磁推力的数学模型,对电磁推力的特性分别进行了仿真研究,根据预设电磁推力的大小确定了导轨层数的公式,并对传统型和增强型发射器的弹射过程进行了建模仿真。仿真结果表明:增强型发射器的电磁推力在更低的位置能趋近最大值,当大质量的抛体弹射速度相同时,增强型发射器的导轨电流小于传统型发射器导轨电流的60%。     

射击全过程典型步枪人枪作用特性研究

为研究步枪射击全过程中人枪动态响应特性和规律,采用三维运动捕捉系统、表面肌电测试系统和足底压力测试系统,获得了瞄准和三发点射过程中枪的运动、上肢肌肉和关节角度响应、人枪压力中心和三发点射散布等数据.试验结果表明,枪托过短时,右肘角度变小导致瞄准阶段三角肌中束疲劳,而首发射击准确度下降;右臂与躯干夹角变小使得射击过程中右臂肱二头肌不易发力,肱三头肌补偿发力而稳定性变差,点射散布变差.分析指出,在枪托长度变化下最能反映三发点射散布的特征量为右臂肱三头肌积分肌电值.      

胃肠动力诊查仪的无线通信系统仿真

根据胃肠动力诊查仪的无线通信特性,建立从胶囊发射器到体外数据接收存储器的无线通信信道的仿真模型.重点分析了信噪比和由于人体组织吸收所产生的损耗对通信性能的影响.把误帧率作为通信性能的评价标准,设计了动态编码协议,保证了系统通信的可靠性.仿真结果为胃肠动力诊查仪的无线通信系统的通信协议设计、信道编码设计等提供了参考依据.     

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。     

射击间隔对多管火箭动态特性的影响

应用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了多管火箭射击间隔与多管火箭系统性能之间的定量关系,对某多管火箭不同射击间隔下对应的密集度进行了数值仿真。仿真结果表明多管火箭不同射击间隔下的密集度不同。该文方法为优化射击时间间隔提高多管火箭射击密集度提供了直接的依据和方法。