在推导射击冲击所致脱靶量数学模型的基础上,给出了可表征相关性的、战斗炮立靶密集度的状态方程;通过对立靶密集度实测数据的处理,在具有既定显著水平与置信区间下,检测了速射火炮立靶密集度相关系数,证实了它的不可忽视性;为将相关系数作为一个新指标纳入立靶密集度提供了技术支持。

在分析影响高速机动目标未来域主要因素的基础上,提出了目标未来域解算方法,并基于概率分布建立了目标未来域的数学模型,为空域窗拦阻射击研究提供了一种理论支撑。以某大口径火炮弹道为目标进行了仿真计算,得到了未来域的大小与形状。

图像数字化已经成为了当前阴影照相测试技术的发展趋势。随着高分辨率CCD摄像机在阴影照相中的广泛应用,传统的人工干预的数据判读方法无论在处理的效率还是精度方面都已不能满足科研工作的需求。为了改变这一现状,提出了一种基于小波去噪和边缘检测的阴影图像处理及特征点判读方法,并以高速弹体图像为例,在VC环境下进行了验证。结果表明该方法可行性好,能够有效避免人工参与处理过程引入的不确定因素并极大地提高数据判读效率。

基于虚拟样机技术,用ADAMS/ATV模块建立了某型履带车辆紧急制动的动力学模型。通过实车的行驶试验和紧急制动试验对模型进行了验证,结果表明所建动力学模型在反映履带车辆行驶及紧急制动动力学行为方面能够满足工程分析的需要。将其作为分析平台,对履带车辆进行了以相同初速度在不同路面以及同一路面不同初速度情况下紧急制动动力学仿真分析,仿真结果表明,其符合在相同的路面制动初速度越大制动距离越远以及制动初速度相同的情况下,路面不平度越大制动距离越短的实际情况。

针对某型步兵战车30mm自动炮单发射击时散布较好,但连发射击时散布较大的问题,建立30mm自动炮的刚柔耦合动力学模型,并对其进行了身管模态分析和动力学仿真,得到了30mm自动炮身管有无支撑和存在间隙时的炮口高低方向振动特性,验证了30mm自动炮本身身管振动并不是引起连发射击散布大的主要原因,为下一步寻求提高连发射击密集度有效途径提供一定参考。

为解决高射速武器系统后坐力控制问题,对基于最佳后坐力控制理论的缓冲装置进行了研究。通过采用湍流模型的计算方法对具有气液组合式的缓冲装置特性进行了仿真分析,并探讨了温度对该缓冲装置的影响。最后将仿真结果与试验情况进行了对比,其分析结果为缓冲装置的进一步优化提供参考。

提出一种新的矩形波导缝隙天线远场分析模型。与传统的Elliot波导缝隙天线设计不同,通过对矩形波导缝隙表面电流的合理假设得到缝隙阻抗,将缝隙天线看作偶极子的连续阵来仿真分析,求得远场方向图。将结果与Elliot波导缝隙天线模型的仿真结果进行了比较,证明了该方法的正确性与有效性。

为提高某高炮自动机的射速,在其供弹机构上增加了辅助拨弹机构。但在工程实践中,实际射速并没有达到预期值。为了分析实际射速偏低的原因,对某高炮射击过程中弹带受力进行了理论分析计算,对拨弹轮及辅助拨弹轮转角位移进行了试验测试。在此基础上,通过对测试数据的分析,给出了拨弹轮与辅助拨弹轮实际射击过程中弹轴中心线处的线速度、角速度及角加速度等变化规律,获得了射速随弹轴中心线速度差值的变化趋势,找出了导致射速偏低的影响因素,为提高该火炮射速提供了理论及改进依据,并采取措施使得某高炮自动机实际射速达到了技术要求。

建立了自动机机头和节套在闭锁阶段的有限元模型,并在模型中引入了实际可能存在的接触和闭锁间隙,通过非线性瞬态有限元软件进行数值计算,获取了机头和节套闭锁面在不同闭锁间隙碰撞下的Von-Mises等效应力云图,分析了闭锁间隙对闭锁面接触应力的影响,并引入接触面压强波动系数和波幅反映了接触应力值波动随闭锁间隙变化的规律,仿真结果可为闭锁机构的强度设计和工作特性分析提供一定依据。

弹链是有链式供弹火炮射击时的重要环节,弹链脱弹力的大小直接影响内能源自动炮的射速工作的可靠性。通过对开式弹链的脱弹工作过程分析,建立了弹链力学模型和物理方程,通过弹链脱弹力的几何分析与力学计算,得出弹链节开口尺寸和材料厚度对弹链脱弹力大小的影响规律,并以某舰炮弹链为例,应用调整弹链节开口尺寸的方法,满足了脱弹力的研制要求。该方法可为同类型开式弹链的研究所借鉴。

刨削是一种高速滑动过程中发生在接触界面的损伤现象。对电磁轨道炮超高速滑动电接触界面刨削形成的因素进行了探讨,对刨削产生的微观机械作用过程进行了详细的分析,得出刨削发生于一个高速高温高应变率的物理环境中;刨削过程的物理实质是电枢与轨道局部微凸体发生了绝热塑性剪切作用。最后归纳了目前抑制刨削的3种手段,为轨道炮系统结构的设计提供了参考。

为了延长炮管使用寿命,以金属表面摩擦自修复机理为基础,研制了一种炮管用磨损烧蚀修复材料,在100mm滑膛炮及130mm线膛炮上进行了射击修复试验,对内膛修复效果及身管延寿效果进行了分析,证明以该种方式进行火炮身管延寿是可行的,为火炮身管延寿提供了一种新的技术途径。

针对防空火箭炮运行过程中巨大的外部扰动以及自身参数摄动,设计了一种新型无抖振滑模鲁棒控制策略。该控制策略在建模时将电流环简化为完全跟踪,速度环采用比例控制,在降低系统阶数的同时保证了建模的准确性。通过自适应的方式计算增益值,推导出了一种新型滑模控制律以补偿干扰的影响。仿真和实验结果表明,该控制策略能有效抑制控制输入抖振,改善了防空火箭炮的动态性能和鲁棒性。

传统的总线技术传输速率低、可靠性差和布线结构复杂,不适用于复杂火炮系统。因此,选择通信速率快、可靠性高和抗干扰能力强的FlexRay总线技术构建火炮通信节点具有重要意义。基于FlexRay的火炮随动系统通信接口卡以MC9S12XF512单片机为处理核心,通过节点软硬件设计,实现了数据的采集和传递。实验证明,FlexRay技术可增强控制系统稳定性,提高系统实时反应能力。

在车载通信系统的设计过程中,电磁兼容仿真是降低电磁干扰和实现系统兼容的重要措施之一。通过对某车载通信系统的分析,建立了相应系统简化模型,依据电磁兼容理论,使用仿真软件EMCStudio进行电磁兼容性分析研究。实际建模中着重天线和线缆端口参数的调整,分析可能出现的问题,提出了如何通过改进设计、减少系统内的干扰和提高系统的兼容性等技术措施,为车载通信总体设计提供了参考。

介绍了臂式输弹机构的结构和动作原理,并以122mm口径弹丸的输送为例,根据输弹机构的结构及动作原理,建立了输弹机构的虚拟样机。通过分析计算和动力学仿真及对仿真结果的分析,得出臂式输弹机构动作稳定、在强制输弹行程相同及强制输弹行程结束时弹丸获得相同速度的前提下,与推弹力为定值时相比,具有完成推弹动作的时间短和更有利于弹丸加速的结论。

为了提高装备故障诊断效率,介绍了一种基于多信号流图模型的新型故障诊断方法。基于TEAMSDesigner软件工具,建立了某自行高炮供电系统多信号流图模型。通过对该系统多信号流图模型进行分析,针对故障现象设计出了合理有效的故障诊断策略,通过实际的故障诊断应用及与传统的测试诊断方法比较,显示出该诊断方法的优越性和有效性。

故障的产生和传播是一个动态的过程,具有突发性、并发性和随机性等特点,精确的推理方法难以有效地对复杂特性的故障进行诊断。利用模糊Petri网对舰炮武器系统进行故障分析,首先分析舰炮故障类型以及故障的规则表示形式,然后给出了基于模糊Petri网的故障传播模式模型及其推理算法,最后以某舰炮武器系的弹药盘点异常故障为例进行了建模并用推理算法计算故障发生概率。结果表明,该模型具有直观和表达能力强的优点,可应用于工程实践。

火炮大行程运动部件速度测量常采用单向拉绳式传感器,由于其频响低而使得它的应用受到了限制。为了改变这种现状,针对传统速度传感器依靠卷簧所引起的低频响缺陷,采用无弹簧方式设计并研制了大位移双向拉绳式速度传感器,给出了传感器电磁感应工作原理和利用测速电机作为速度敏感元件的工作方式,选择一门高炮自动机和一门火炮后坐部分为测量对象,通过自动机闩体运动速度测量和火炮后坐部分运动速度测量完成了速度传感器原理验证和工程应用。结果表明,该速度传感器能满足火炮运动部件测量要求。

提出了现场存储型测压方式与光纤实时传输测压方式相结合的膛压测试技术,现场存储测压器采用多层电磁屏蔽结构,应用高速收发一体光模块和数字光纤实现了测试数据的实时传输和远程再现。该测试技术有效地解决了电磁干扰问题,提高了膛压测量的可靠性和安全性,获得的测试数据为电热化学炮内弹道特性的研究提供了依据。该测试技术可以拓展应用到各种强电磁场干扰环境下的参数测试场合。

药温是155mm自行加榴炮的主要战技指标之一,是影响火炮初速和射程的重要参量。在分析发射药传热特性的基础上,建立了描述药温变化规律的非稳态热传导模型,开发了一种非接触式全自动药温在线测量装置,可实现对自行加榴炮的装药温度场和实时平均温度的精确测量,并能通过该装置上的通讯接口将测量结果传输给火控系统的炮长任务终端,满足了自行加榴炮武器系统对数字化和信息化的要求。

原连指挥车存在连内通信信息量小且速率低、无法接入上级指挥所的数据通信网和计算机数据处理能力差等现状,不能适应新形势下信息化作战的需求。对连指挥车上计算机和通信设备的硬件进行升级,以提高其信息处理和信息传输的速度。采用复合式导航技术,提高导航精度,以确保连指挥车目标指示和作战指挥的准确性。增加实装训练、故障诊断等信息化功能,以提高连指挥车的信息化能力,使其能够适应现代战场环境下的信息化作战需求。该方案可以为今后的具体改造提供借鉴。

双管联动自动机是一种Gast工作原理自动机,因其结构紧凑、射速高在世界范围内获得了非常广泛的应用。以2A38型30mm自动机为例,对双管联动自动机的工作原理和结构特点进行了阐述;对双管联动自动机的发展历史、世界各国的研制及装备情况进行了简要介绍,并提出了该自动机原理进一步的技术改进方向和发展设想。