提出了一个火力分配的非线性整数规划模型,该模型充分考虑了多火力点联合毁伤概率对实际射击效果的影响。应用基本蚁群指派算法可以求解此NP[1]问题,但难以满足战术决策的实时性要求。为此,提出一种自适应的信息素更新方法和消除无效分配的变异策略,提高了收敛速度。采用删除已访问节点的方法取代比较禁忌表的方法,进一步降低了计算代价。计算机实验结果表明,该算法在优化性能和时间性能上都取得了良好的效果,满足战术决策的实时性要求。

磁流变液的流动特性可由外加磁场控制,且具有可逆、响应快、结构简单和易于控制的特点。在火炮制退机中采用磁流变液体,通过改变磁流变液体粘度来调节阻尼,形成液压阻力,也可控制后坐阻力规律。对于采用旁路结构的磁流变制退机,工作时磁流变效应的作用相当于一个磁流变阻尼器,同时液体从两个流液孔流过时仍有节流阻尼产生。从磁流变效应阻尼和液体流动阻尼两个方面进行了分析,通过两种阻尼的耦合建立了磁流变制退机的力学模型。

火炮发射时,部件的弹性会影响炮口扰动的幅度,从而影响火炮射击精度。通过分析全炮的拓扑结构,在一定的简化基础上,根据固定界面动态子结构和拉格朗日方程进行柔体建模理论,利用ADAMS软件建立了车载火炮多柔体模型。在实际建模中,取身管、上架为柔体,其余部件仍取为刚体。考虑身管、上架的变形,对全炮进行了动力学仿真。研究了各个部件的弹性对火炮射击精度的影响程度。该动力学仿真可为车载火炮的总体设计和部件设计提供参考。

以某高炮和某加农炮为研究对象,利用MSC/ADAMS构建了虚拟试验环境。应用三维造型软件PRO/E建立了11条强化路面的三维模型和火炮牵引状态虚拟样机。对火炮在强化路上牵引进行了虚拟试验,为了确定安全的牵引试验速度,必须首先计算火炮悬挂系统的固有频率。参考悬挂系统的固有频率和路面谱,设计牵引试验车速,防止出现悬挂系统共振。通过与现场试验对比,结果吻合,表明虚拟试验可为制定试验方案和编写火炮牵引试验方法的国家军用标准提供科学依据。

建立了某车载炮的主梁、辅梁、支腿座和后支腿的有限元模型。主梁、辅梁、左右支腿座和盖板采用4节点壳单元,座圈采用8节点三维实体单元,各部件之间采用与实际连接方式相同的焊接单元、U型螺栓连接和刚性单元连接等。编制了基于FORTRAN语言的运算程序,在其内部调用NASTRAN求解器对该有限元模型进行求解,得到了火炮发射过程中各目标函数随加强横梁位置参数变化的规律。从曲线图上找到了一个相对最优的位置,在此位置上,整个模型的最大应力达到最小值。计算结果为辅梁的结构修改和加强梁的位置确定提供了参考。

强烈的电磁干扰是火炮火控系统产生失控的主要原因之一。形成电磁干扰的3个条件是:有强烈的干扰源;有敏感的接收单元;存在干扰源到敏感接收单元的耦合通道。解决方案是:在武器控制组合内部的总线加上拉电阻;更换性能兼容且抗干扰能力强的总线芯片;将武器控制组合的电源加装LC以净化电路;在控制组合和功放之间加装I/O口滤波板。经过试验验证,该方案极大地提高了火炮火控系统的可靠性,使系统安全性得到了充分的保证。

根据路面的统计特性生成了装甲车辆行驶的典型路面的路面谱。根据装甲车辆悬挂系统的受力特点,并结合动力学理论模拟了车辆在典型路面上行驶时负重轮摆角的变化情况,对扭力轴的受力进行了统计分析。根据扭力轴材料45CrNiMoVA特性和扭力轴的生产工艺特点,利用应力寿命干涉模型对扭力轴的使用可靠性进行了分析计算。整个软件包的6个模块分别是路面谱模块、受力分析模块、动力学分析模块、统计处理模块、零件材料曲线绘制模块和应力寿命计算可靠度模块。利用该工具包能较好地预测装甲车辆扭力轴的使用可靠性和疲劳寿命,为使用过程中制定有效的技术保障方案提供了科学依据。

以往采用软件模拟的方法来衡量一个控制算法性能的好坏,不能真实地反映出实际工作情况,从而不能精确地断定该控制算法的实用性。介绍了一种模拟真实运行环境的某种伺服系统检测平台。整个检测系统由主控计算机、伺服系统控制箱、电机驱动装置、执行机构和伺服控制软件系统等几部分组成。通过对控制算法用C++语言实现,加入到系统软件的算法接口后,来检验该控制算法的性能能否达到设计要求。结果表明,该系统能够客观地反映出算法的实际控制性能,特别是在变功率、变转动惯量情况下能较好地反映实际情况。

应用和推广田口方法的主要困难之一是计算、统计和分析的工作量较大。详细叙述了稳健性设计软件的总体框架和基于Matlab的实现方法。利用Matlab软件编写田口方法应用软件,软件主要包含:正交表数据库模块、系统设计方程编程模块、参数设计功能模块、统计分析功能模块等。提出了用Matlab源程序来求解系统设计方程的方法,并给出了有关实现方法的程序代码和注释。

为使阻弹、卡弹等故障尽可能地解决在火炮自动装填系统可靠性台架试验中,有必要进行自动装填系统样机可靠性台架试验。该专用试验装置必须具备的基本功能要求是:可以模拟步兵战车在各种可能的工作状态下的供弹速率和动态特性,实现火炮自动装填系统在台架试验条件下弹药的自动装填和半自动装填。专用装置由台架总成、模拟火炮、受弹装置和电控装置组成。试验表明,该专用试验装置完全满足火炮自动装填系统可靠性台架试验要求,可模拟火炮自动装填系统的实际工作状态,为火炮自动装填系统在研制阶段的可靠性增长提供了有价值的数据。

某模拟发射装置的反后坐装置采用双驻退机和单复进机的结构形式。驻退机采用带复进节制器的节制杆式,复进机采用液体气压式。对某身管长度是常规大口径火炮身管长度的5~6倍的模拟发射装置测试后发现,驻退机工作腔压力理论计算结果与测试数据之间存在较大偏差。其两个主要原因是:理论计算中采用的后效期公式产生的后坐能量过大;发射装置的特殊结构使实际摩擦因数增大到0·23~0·27。对这两个因素进行了修正,重新计算了理论曲线,经比较与测试数据符合较好。

研制一套具有坦克、装甲车辆等地面运动目标特性的遥控靶车,对武器装备研制和靶场鉴定试验有重要意义。遥控活动靶车系统主要由轨道、立靶、拖车、机车、遥控方舱5部分组成。其工作原理是,系统供电后,遥控方舱进行自检,机车上的无线通信设备向地面遥控分系统发出准备就绪信号,并等待遥控方舱发出运行指令。在机车运行过程中,车上的控制计算机不断采集各种传感器参数,经处理、判断后发出新的指令,控制机车做加速、匀速、减速等运动。试验结果表明,系统达到了主要技术指标和功能,保证了试验过程中人员安全,提高了试验效率。

基于粒子群优化算法(PSO)的神经网络具有良好的训练性能,输出的整体误差小于BP算法。用PSO作为一种粗优化或离线学习过程,用神经网络学习作为一种细优化或在线学习过程。这两种方法综合使用可以大大提高传动箱故障诊断性能。诊断系统把常用的7个时频动态特征参量作为BP网络的输入层的输入,把传动箱中常见的6种特征作为网络的输出。诊断系统拓扑结构为7126的3层BP网络,规定系统误差0·001。结果表明,粒子群优化算法对多故障征兆有较好的故障识别率,作为一种有效优化方法,在机械故障诊断领域具有良好的应用前景。

针对某大型武器装备系统庞大、故障检测难的特点,提出一种基于无线网络技术的在线监测与故障诊断方案。方案中下位机在ARM920T构架的32位微处理器S3C2410A基础上,进行外围扩展。包括信号采集、信号调理电路、JTAG接口、LED显示、无线网卡接口及RS232接口,从而实现大型武器装备各部位状态信息的数据采集及和上位主机的无线数据交互。上位主机由配置无线网卡微机组成,采用笔记本电脑,通过无线网卡接收各下位机采集的信息并显示,在专家系统的支持下给出检测诊断结论与故障信息。实验表明,该技术方案能实现大型武器装备的快速、准确故障定位与远程监测。

在事后维修、定期维修和状态维修这3种维修策略中,应该从设备运行可靠性及经济性的更高要求出发,合理选择维修策略来降低设备使用的费用,提高生产经济效益,从而增强企业的竞争能力和发展能力。对于关键设备,首选采用状态维修策略,不可行时也必须采取定期维修策略;对于主要设备,除故障突发特殊情况下,都应采用定期维修策略;对于次要设备,采用事后维修的策略。现代企业中各种维修模式纷呈,所以要对设备采取针对性的、动态的、灵活的维修策略。

低后坐力技术是协调火炮威力、机动性和精度三者之间矛盾的关键技术。降低火炮后坐力技术主要有前冲技术、超长和串联超长后坐技术、二维后坐技术、炮口制退器技术、膨胀波减小后坐力技术和电(磁)流变技术。前冲后坐技术需要适应多种装药的变化,要有专门的卡锁装置,迟发火或瞎火时需采取相应的安全措施,尤其要解决首发射击精度问题。膨胀波火炮红外目标特征太明显,要求能精确控制火炮相关机构,需系统、全面地研究探索内弹道技术、火炮自动机技术等相关技术。在火炮设计过程中,应对各种降低后坐力的技术进行综合分析与对比,提出相容性好的低后坐力技术应用方案。