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火炮发射与控制学报
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English
主管:中国科学技术协会
主编:马春茂
ISSN 1673-6524
CN 61-1280/TJ
主办:中国兵工学会
出版:《火炮发射与控制学报》编辑部
《火炮发射与控制学报》是由中国兵工学会主办、西北机电工程研究所和中国兵工学会火炮专业委员会等承办的火炮专业综合性学术期刊。本刊为《中国学术期刊文摘》、《中国期刊全文数据库》源期刊和全国中文核心期刊。 《火炮发射与控制学报》是以工程应用为主的学术性期刊。本刊始终坚持技术导向和工程应用的办刊方向,传播国内外最新科技成果。其内容涵盖了常规兵器和新概念兵器的理论和工程实践。
作者投稿
专家审稿
编辑办公
过刊目录
2009年, 第0卷, 第1期
刊出日期:2024-06-14
理论探讨
应用研究
设计与计算
故障预测与故障诊断
试验与测试技术
研究·综述
研究·综述
全选
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理论探讨
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U形电枢非稳态电磁场二维数值模拟
李昕;翁春生;
2009,0(1): 3-6.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.001
摘要
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建立了电磁导轨炮U形电枢二维非稳态电磁扩散效应计算模型,运用有限差分P-R算法耦合计算电磁场与温度场,得到了导轨及U形电枢内部磁感强度和温度分布;并将计算结果与电枢固定静止的情形做了比较。数值计算结果显示了电枢运动引起明显的电流速度趋肤效应,电流趋向表面流动并在电枢尾部与轨道接触面上趋于集中;同时使电枢尾部欧姆热剧增导致出现高温烧蚀。计算结果为固体电枢在快速滑动中避免发生转捩并抑制烧蚀提供了理论依据。
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惯性炮尾式膨胀波火炮膨胀波速度和行程计算仿真
支建庄;郑坚;狄长春;白文雅;
2009,0(1): 7-10.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.002
摘要
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膨胀波火炮利用弹丸在膛内运行到一定位置时提前开闩的方法,实现了在不降低弹丸初速的前提下大幅度减小火炮后坐力的目的。基于膨胀波火炮后喷装置的工作特性,对两种不同打开方式进行了讨论,着重对惯性炮尾式膨胀波火炮进行了物理模型和经典内弹道模型建立,并进行数值仿真。最后根据经验公式估算的惯性炮尾开闩行程,利用反推法计算了惯性炮尾式膨胀波火炮膨胀波在身管内的传播速度和行程,进而获得了惯性炮尾最佳打开时机和开闩行程。
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超高射频弹幕武器系统射击效力分析
陈建;王学军;彭涛;
2009,0(1): 11-14.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.003
摘要
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航迹波动目标不能通过传统集火射击方式来进行防御,可以借鉴窗口射击。建立一种弹幕射击模型,仿真分析散布圆个数与每个散布圆上的散布中心数对散布均匀度、弹幕半径及概率密度的影响。弹幕窗口大小能影响其捕捉目标的概率,但弹幕太大又会导致散布概率密度偏低,致使毁歼概率过小,因此必须充分考虑这些相互制约的因素。从系统打击能力角度,对各散布参数进行优化设置,综合分析超高射频弹幕武器射击效力,使打击效能最大化。
应用研究
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二维粘性CE/SE方法在两相流内弹道计算中的应用
白桥栋;翁春生;
2009,0(1): 15-19.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.004
摘要
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根据CE/SE方法思想,构造粘性二维两相流动的CE/SE数值计算的格式。采用此格式对膛内二维粘性两相流动点火过程进行数值计算。计算结果反映实际规律并和试验结果符合,结果表明,对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向上存在较大的压力梯度,当火药全部着火后,药室内压力逐渐趋于一致。同样也表明CE/SE方法能够完全模拟瞬态二维两相流动的情况。
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ANSYS二次开发在某新型闩体失效机理分析中的应用
宁变芳;喻华萨;王在森;张军岭;
2009,0(1): 20-22.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.005
摘要
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某新型火炮闩体在试验过程中出现了开裂破坏,用传统静力分析方法无法给出结构破坏的合理解释。应用ANSYS有限元分析软件的二次开发语言APDL,开发了在后坐缓冲弹簧作用下闩体后坐过程计算命令流程序,通过对该闩体后坐及缓冲弹簧压缩到极限位置动态过程仿真计算,结果表明,在弹簧压缩到极限位置时刻应力水平较高,高应力区位置与试验破坏位置一致,对闩体失效机理给出了较完满的解释,为结构设计进一步改进提供了正确的理论依据。
Select
三棱形截面轴的几何特性和力学特性分析
王波;李定军;李琴;
2009,0(1): 23-27.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.006
摘要
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在某牵引高炮供弹机传动中,三棱形曲线类零件的应用有着显著的优越性能。而三棱形轴、孔类零件的联接,具有传动平稳及应力集中小等优点,这些均有赖于三棱形类零件截面轮廓形状特殊的原因;运用数学分析方法,经过积分运算对三棱形截面的几何性质进行推导,进而得出截面的主要力学参数——抗弯截面系数W、抗扭截面系数Wp等参数,为设计三棱形类零件提供了可靠的理论依据。同时,三棱形曲线最小曲率半径的确定,得出三棱形孔铣、磨削刀具的最大直径,对三棱形孔的加工效率和加工质量的提高均有意义。
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某型炮射导弹虚拟维修训练技术研究
杨军;高玉水;杜恩祥;杨雨迎;
2009,0(1): 28-31.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.007
摘要
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收藏
为实现用仿真系统替代实际装备来训练维修人员的目的,针对某型炮射导弹武器系统维修训练的任务、过程和特点,研究了维修人员虚拟维修训练系统过程仿真模型、基于HLA分布式装备虚拟维修训练联邦成员结构和设计及基于神经网络的专家系统结构、知识库建立和推理机制,给出了装备虚拟维修训练系统的系统组成、体系结构和基于神经网络的智能故障诊断专家系统构建的具体实现过程。实践证明,该系统为复杂装备的维修训练提供了一种新的途径和手段。
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一种基于特征匹配的目标识别跟踪方法
赵高鹏;薄煜明;陈益;
2009,0(1): 32-36.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.008
摘要
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针对复杂背景下的动态目标跟踪问题,提出了一种基于边缘检测,综合多图像特征与伺服机构位置信息进行匹配的目标识别跟踪方法。利用SUSAN算法检测边缘,提取出单帧图像中的可疑目标,依次选用灰度、目标几何、伺服机构位置信息和边界不变矩信息匹配,完成目标的识别。采用kalman预测滤波对脱靶量滞后时间进行补偿,选用目标空间位置进行多步预测,引导伺服机构跟踪。外场实验表明,该方法能有效地匹配识别出目标,并保持连续稳定的跟踪。
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基于捷联惯导的火炮随动系统应用研究
李伟;饶蔚巍;韩崇伟;赵维;
2009,0(1): 37-40.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.009
摘要
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将捷联惯导安装在火炮的摇架上,直接测量身管的射向,可提高火炮的操瞄精度。采用四元数法求解火炮随动系统的解耦误差控制量,使方位、高低随动能够独立控制,可避免将主令与捷联惯导姿态测量的对应值直接求差,作为随动系统的误差控制量,致使两个通道的运动控制存在耦合的问题,从而提高调炮精度。工程实践证明该方法有效。
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数字随动系统与火控计算机接口特性分析及修正
李刚;赵岩;徐立群;
2009,0(1): 41-44.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.010
摘要
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火控计算机与数字随动系统以DSC-SDC接口方式进行瞄准全角量轴角转换时,带来一定的转换误差,从而降低了舰炮系统瞄准精度。从SDC工作原理分析,将转换接口视为一个伺服系统,利用数字式测控设备,进行仿真实验。在正弦函数信号作用下,测量经轴角转换后的信号幅值及其与源信号的相位差,绘制出频率特性曲线。通过斜坡函数作用下转换接口稳态误差计算与实测,提出了误差修正的方法。仿真实验和分析结果,为制式舰炮改造过程中,消除转换接口误差,提高舰炮系统精度提供参考。
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基于虚拟样机技术的抛壳过程动力学仿真
张子丘;孙正民;王国辉;黄海亮;
2009,0(1): 45-48.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.011
摘要
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自动装弹时,扭簧的刚度系数和阻尼系数会影响抛壳力的大小,从而影响抛壳过程能否顺利完成。通过分析抛壳机的拓扑结构,在一定简化的基础上,依据多刚体动力学建模理论,利用ADAMS软件建立某型自动装弹机抛壳机的虚拟样机,对抛壳过程进行了动力学仿真。通过弹底壳速度、运动轨迹的仿真试验与实际结果对比,验证了模型的正确性。研究了扭簧刚度系数的变化对抛壳过程的影响程度。仿真分析结果可为抛壳机的维修和新型自动装弹机的设计提供参考。
设计与计算
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供弹机模糊自适应PID控制器设计
李涛;刘琮敏;侯立国;马健;
2009,0(1): 49-53.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.012
摘要
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为了解决某供弹机控制系统建模困难、控制系统复杂、易受外界影响,且自身参数时变不确定、控制难度大的问题,用普通的PID难以达到理想的控制效果。将模糊控制和常规PID控制相结合,设计了一种模糊自适应PID控制器,将偏差和偏差变化率作为控制器的输入,PID控制器3个参数的自整定值作为控制器的输出,实现了PID参数的在线自整定。仿真与试验结果表明:该控制器不仅具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速性、稳定性、鲁棒性高的特点,并且具有良好的动、稳态特性。
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某炮链条式弹簧平衡机设计计算
张海洋;申超;沈松波;周艺勤;
2009,0(1): 54-56.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.013
摘要
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火炮在俯仰过程中,起落部分各部件对耳轴的重力力矩随射角变化产生的不平衡力矩会影响火炮传动系统的平稳性,从而降低火炮的射击精度。某型舰炮采用链条式弹簧平衡机,根据起落部分随射角变化的规律,通过最小二乘法拟合弹簧力学特性曲线,计算出弹簧的刚度系数与预压力。该机构结构紧凑,平衡效果明显,可为火炮总体设计和部件设计提供参考。
Select
基于CPLD和单片机的五相步进电机恒流驱动系统设计
李颖;吕晓珂;张国鑫;蔺韬;
2009,0(1): 57-60.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.014
摘要
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收藏
步进电机的运行性能与步进电机的驱动器的优劣密切相关,在研究各种驱动技术的基础上,设计了一个五相步进电机斩波恒流驱动系统,通过单片机使系统以简单的电路实现了对电机绕组电流的数字闭环控制,通过复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现了五相步进电机的环形分配。介绍了各部分功能模块的功能,叙述了硬件设计和软件实现。该方案具有体积小、成本低和实用性强等优点,具有较高的工程应用价值。实践证明该方案可以有效地提高五相步进电机系统的运行效果。
Select
气室冲量模拟器建模与仿真研究
刘智纲;姚养无;
2009,0(1): 61-64.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.015
摘要
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气室冲量模拟器是导气式自动机模拟试验系统的核心部件,其动力学特性决定了该系统是否可以模拟武器实弹射击时的气室火药燃气压力冲量。以某14.5mm高射机枪为例,对气室冲量模拟器进行了气体动力学仿真。介绍了气室冲量模拟器的工作原理,根据气体动力学和热力学理论,利用经典龙格-库塔法建立了气室冲量模拟器活塞运动的数学模型,并应用MATLAB编程求出了数值解,将仿真结果与实测结果进行对比,得出该气室冲量模拟器可以被用来模拟气室冲量,完成模拟射击试验。
故障预测与故障诊断
Select
基于故障树法的电路板故障诊断研究
潘宏侠;刘广敏;
2009,0(1): 65-69.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.016
摘要
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电路板的故障检测与定位一直是十分复杂困难的工作。针对某装备的控制电路,设计了一个故障诊断系统,以电压信号作为激励信号,而以电路板系统电压电流等响应信号作为输出。建立了电路分析的故障树,并根据故障树建立了相应的故障字典,进行了典型电路板的故障定位与搜寻等研究。通过仿真分析表明,该基于故障树方法的电路板故障诊断是可行的。
Select
火炮典型故障测试与预测技术研究
侯晓锋;何成铭;雒宏忠;
2009,0(1): 70-73.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.017
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从任务成功性的角度设计和实现了火炮故障测试与预测系统。提出了火炮性能测试评估指标体系,以可测性较好的参数作为底层指标。以某型大口径火炮的发射过程为研究对象,对复进机漏液与复进不足的影响规律进行了仿真。针对传统模糊综合评判方法存在的不足,提出了动态隶属度的概念,阐述了基于动态模糊逻辑的预测推理机制,并基于仿真结果确定隶属函数,有效地提高了故障预测结果的准确性。
试验与测试技术
Select
内弹道实验中压力测试系统的精度分析
屈洁;张梦军;
2009,0(1): 74-77.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.018
摘要
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炮膛内随时间变化的压力值是评定火炮和弹药内弹道性能的主要指标。由于压力测试系统本身误差的存在,影响了其变化值的测试精度,而在国内对输出的压力数据精度也没有现成的标准或规范。针对这个问题,通过介绍电测压力方法的原理和系统组成,分析了系统各组成器件对测试精度的影响,得出了各组成环节中影响压力数值精度的主要参数,通过建立误差分析的数学模型,依据统计学原理中误差传递理论和公式,计算模拟了测试系统测量过程中基于系统器件所带来的测试误差,给出了测试系统的测试精度。系统误差分析方法与精度计算结果为今后内弹道实验压力测试中压力数据的输出精度提供了理论依据。
Select
基于经验模态分解的火炮动态姿态测量研究
王华颖;李硕;韩崇伟;王玮;
2009,0(1): 78-81.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.019
摘要
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为了解决火炮动态姿态测量问题,提出了基于经验模态分解(EMD)的动态姿态信号滤波方法,将非平稳信号分解为不同特征尺度上的分段固有模态函数(IMF),而这些IMF体现了信号能量在时间、空间等各种尺度上的分布规律,从而构造了时间尺度滤波,从分解后的各IMF中Hilbert谱分析寻找有用的信息,结合信号ⅡR数字滤波技术进行重构来消除信号中的干扰,实时获得真实姿态角。通过对实测的姿态响应信号进行分析及计算机仿真结果表明,该方法可行有效。
Select
基于遥测技术的舱室环境移动监测系统设计与实现
孙发鱼;郑海起;纪立红;曾蕾;
2009,0(1): 82-86.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.020
摘要
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实时测定坦克在行进过程中舱室内的状态参数和环境参数对分析噪声?冲击?振动及有害气体对舱室人员身心健康的影响具有重要意义。采用PCM/FM体制的遥测系统来实现坦克在行进过程中舱室内被测参数的实时传输。对舱室环境参数测试方法、遥测系统的容量和信道设计等关键技术进行了详细的分析。试验测试结果表明,系统具有数据远距离和高速实时传输的优点,既可满足地面环境要求,又能够满足实车野外测试的实际应用环境,达到了工程实用化。
Select
刚体运动加速度传感器
王宝元;周发明;衡刚;喻华萨;
2009,0(1): 87-89.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.021
摘要
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对于火炮结构而言,加速度响应量可分为弹性振动加速度和刚体运动加速度。本文的目的是提出一种强冲击刚体运动加速度传感器,以解决火炮尤其是大口径火炮后坐部分后坐刚体运动加速度测量,消除传统测量方法测量信号中出现的结构应力波或弹性波干扰现象。利用电磁感应原理和机械原理,将微型角加速度敏感元件的角量转化为运动物体的线量。敏感元件不固定在运动物体上,完全隔离由于弹性波引起的信号干扰,确保输出量仅为刚体运动加速度信号。它也是其他物体大行程刚体运动加速度测量的理想传感器。
研究·综述
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超高射速武器低后坐力技术研究
赫雷;周克栋;张中利;李峻松;
2009,0(1): 90-93.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.022
摘要
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超高射速武器是一种超越传统的全新概念武器,射速高,后坐力大,要考虑设计合适的减后坐力装置,使武器后坐运动达到合理程度,实现武器的低后坐力柔性发射。研究武器在采用有预压的双向弹簧缓冲器和高效膛口制退器共同作用下的情况,建立了武器后坐运动的动力学模型,分别对非耦合、弱耦合和强耦合3种发射模式进行数值仿真计算,得出了发射装置的受力和运动规律。结果表明,射速越高,武器后坐的位移、速度和产生的运动阻力越大。该技术研究可为超高射速武器结构设计和优化提供理论支持和借鉴。
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2010年第25届国际弹道学术交流会开始征稿
2009,0(1): 93-93.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.023
摘要
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研究·综述
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电磁轨道炮军事应用综述
吕庆敖;雷彬;李治源;池小平;
2009,0(1): 94-98.
https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.2009.01.024
摘要
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从电炮实用电源、电枢与烧蚀、复杂轨道设计、与线圈炮对比、磁场增强措施、应用要求和军事使用效果等角度分析了当前电磁轨道炮的技术特征。结论为:活塞式螺旋绕组磁通压缩发电机(MFCG)适合作轨道炮电源,该电磁轨道炮在采用固态电枢、无烧蚀高效率、高射速、超高速发射小质量射弹方面有无可比拟的优势。通过对比分析了高空小质量弹丸与地面大质量射弹的弹道学特征,提出了轨道炮可能优先应用于高空飞机平台上用于自卫、防空、近程反导的电磁发射动能武器,它具有响应快、作战半径大、高精度、抗电磁干扰等优势,对未来作战效果和作战模式有广泛影响。