提出了一种电动源发射系统的工作原理,基于赫兹接触理论,建立了发射过程中弹丸运动的数理模型。基于该模型进行了数值仿真研究,得到了发射过程中弹丸运动参数的变化规律以及弹丸单边过盈量对弹丸初速的影响规律。研究结果对电动源发射武器的研制具有理论指导意义。

基于磁共振无线电能传输原理,建立了磁共振无线电能传输系统的等效电路模型,推导了输出功率随线圈、距离、频率等参数变化的解析表达式,设计了磁共振无线电能传输试验系统,并对该系统进行了仿真和试验分析。试验结果表明所建立模型基本正确。该研究成果对磁共振无线电能传输装置设计具有一定的指导意义。

对某航炮加速器运动特性进行了分析,测绘了加速器滚轮运动曲线,并采用BP神经网络进行拟合。给出了各运动件之间的约束关系,运用MATLAB软件对加速器运动特性进行了仿真计算,并对仿真结果进行了分析。为进一步研究加速器运动特性和改进设计提供了理论参考。

利用图解法对弹药装填机器人工作空间的截面进行了分析,而后根据由数值法衍生而来基于随机抽样的蒙特卡洛法对弹药装填机器人工作空间进行了仿真与求解,并对两者所求得的工作空间进行了对比分析,弥补了两种分析方法各自存在的不足,得到了弹药装填机器人在复杂工作环境与任务下的工作空间,为下一步进行机器人的轨迹规划、避障和运动控制奠定了基础。

为研究某新型重机枪自动机的动力学特性,在分析了其结构特点及运动原理的基础上,以该枪为研究对象,考虑射手和土壤边界条件,利用ADAMS软件,建立了该枪的动力学模型。分析了3发连续射击时枪机和内机匣的运动特性,对比分析了枪机与枪机框的运动速度,并对其中的一个射击循环进行了深入研究。分别选取枪机和内机匣速度为校验指标,对比分析仿真结果与实验数据,验证了仿真分析的可信性,为该枪进一步的运动分析、参数匹配及结构优化奠定了基础。

设计了一种补退弹接口装置,能够快速排除补弹过程中出现的卡弹故障,实现自动化补弹、退弹以及再行补弹;并介绍了补退弹接口装置的工作原理。利用CATIA建立三维模型,通过ADAMS对该装置进行了运动学仿真分析。分析表明,该装置能够实现自动化补弹,提高补弹速度。

针对火炮的多射角工况特性,建立火炮上架结构的有限元模型,依据火炮发射时上架的结构受力特性及其技术设计要求,对其进行静态刚强度分析,在此基础上以提高上架刚度为目标,先运用拓扑优化方法寻求上架的最佳材料分布,确定加强筋的合理布局,再运用尺寸优化方法对上架进行详细设计,获取最终的结构优化方案。优化后多射角工况下左右耳轴中心位移显著减小,最大减小比率为32.61%,同时结构质量减小了1.42%,达到了提高上架刚度的优化设计目标。

高射速火炮由于射速高及连发时炮口连续火焰等影响,传统的出膛时刻检测方法已经失效。通过分析高射速火炮弹丸的回波信号特性,提出基于短时傅里叶变换的弹丸回波分析方法,给出了相应的窗函数、窗口宽度、帧移长度关键参量的设计原则。通过理论分析和实测数据验证了该方法可以得到射速在7500发/min的高射速火炮近似的系统时间零点,同时为获取精准的系统时间零点奠定基础,并为工程应用提供有益的参考。

以往都是用B探针感应电压信号的过零点时间作为电枢通过B探针的时间,但此方法存在一定的误差。为了测量电磁轨道炮发射过程中电枢在膛内运动时准确位置,通过理论分析和推导得出B探针的感应电压是由脉冲电流及电枢运动共同作用产生的,并推导出由B探针感应电压及脉冲电流计算电枢通过B探针准确时刻的方法。根据电磁感应原理设计了B探针,并在试验中运用新方法计算出电枢通过B探针的时刻,与B探针感应电压信号的过零点时间做比较,根据拟合的速度曲线,得出使用输出信号过零点作为电枢通过B探针时间存在一定的位置误差值,使用新方法可以提高测量精度。

设计了一种基于LabVIEW和FPGA的数字电路板比对测试系统,该系统利用FPGA产生激励信号并对被测信号进行高速采样及缓存,同时借助于上位机的LabVIEW软件完成对整个系统的控制和被测信号的比对分析。实际应用表明,该系统具有运行稳定可靠、操作方便等特点,为数字电路的故障排除提供了依据。

针对某型号自动机的结构特点、运动过程和几种常见的故障模式进行分析。结合自动机的运动过程分析及其振动信号的非线性短时冲击特性,提出用混沌理论对自动机的故障进行诊断研究。提取了所测信号的李雅普诺夫指数,验证其为混沌系统,运用关联维数和Kolmogorov熵几个混沌参量提取出实测信号的特征。最后应用Elman神经网络进行了故障模式的识别,实现了基于试验测试的自动机故障诊断。为自动武器的故障诊断提供了一种新思路,对高速自动机的故障诊断有着重要的理论和现实意义。

在某型制导炮弹试验过程中发生了多次尾翼片磨损、气缸气孔烧蚀现象,为分析尾翼张开异常的原因,研究了气缸张开式尾翼膛内工作过程,建立了高温高压火药气体作用下的气孔烧蚀模型,并与内弹道一维两相流模型进行了联立求解,得到了气孔直径、活塞气缸内压力的变化规律。仿真计算结果表明,受火药气体烧蚀作用的影响,气孔直径不断扩大,气缸压力明显增大,尾翼受到气缸内活塞的推动在炮膛内部张开,从而使尾翼片与膛线剧烈碰撞而使尾翼损坏,出炮口后尾翼无法正常工作。研究结果对该型制导弹药气缸张开式尾翼的设计和改进有重要参考价值。

某型通信控制机是某型远程火箭炮通信系统的核心设备。作为一种电子通信设备,其故障机理十分复杂,给装备保障人员的故障诊断及维修保障工作带来了巨大的困难。采用硬件故障模式及影响分析法对通信控制机故障模式及影响进行分析,通过通信控制机的结构分析、功能分析、故障模式分析、故障影响分析等,最后得出某型远程火箭炮通信控制机故障模式及影响分析报告。该故障模式及影响分析报告可为某型远程火箭炮通信控制机的故障诊断和维修保障提供依据。

针对某转膛自动机惯性输弹机构加速杠杆断裂故障,建立了惯性输弹机构刚柔耦合动力学模型,以试验测得的滑板和撞块位移数据驱动输弹机构,在RecurDyn环境中对输弹过程进行仿真,得到了加速杠杆的应力云图。通过分析应力变化找出了加速杠杆的断裂原因,在此基础上改进了加速杠杆,通过增大加速杠杆过渡圆弧半径,有效降低了加速杠杆在输弹过程中的最大应力。试验结果表明改进后的加速杠杆满足使用要求。

对某型火炮提前关闩问题原因进行了深入的分析与研究,明确了该故障产生的机理,同时针对该型火炮开闩锁止机构设计缺陷,提出改进技术方案与措施,提高了该型火炮开关闩机构在复杂工作条件下的可靠性。通过大量模拟弹供弹试验和实弹射击试验验证后,该故障再未复现,深层次隐患彻底消除,对于该型火炮尽快形成战斗力,提高全炮性能具有重要意义。

推弹机的作用是把炮弹推入炮膛,推弹机出现故障将直接导致自动装填失败。通过从产品设计和工艺制造等方面对推弹机的故障进行详细分析,研究推弹机零部件的结构和工艺制造方法、精度对推弹机正常工作的影响程度,并提出解决这些故障的具体措施。该分析及其对策不仅提高了装备的可靠性和稳定性,降低了制造成本和维护保养费,也可为车载武器系统的总体设计和部件设计提供技术支持和应用依据。

设计了基于巴特沃斯数字滤波器的巴特沃斯小波及其滤波器组,并从小波的卷积型定义出发,利用零相位滤波原理实现了没有下抽样环节的具有零相位特性的巴特沃斯小波变换快速算法,成功消除滤波器的非线性相位对分解结果的影响。相对于常用正交小波滤波器组,巴特沃斯小波滤波器组不仅具有更好的频带分离特性,还可通过改变尺度参数来改变对信号的频带划分的方式,从而将原信号高频带分解在更精细的频带范围内,克服了常用正交小波滤波器组频带分离特性不够好,并总按二进方式划分频带、频率分析精度显得不足的固有缺陷。实例分析证明:巴特沃斯小波滤波器组相比于其他常用的正交小波滤波器组具有更好的频带分离特性和更强的微弱故障特征提取能力,非常适合于轴承早期故障诊断。

基于PC的训练系统是一种低成本训练手段,可作为传统地面模拟器与嵌入式训练系统的有效补充。提出了一种基于SIMBox仿真平台建立低成本空战训练系统的方法,设计了系统的基本架构,并对其中雷达火控系统建模、空空导弹弹道仿真和目标毁伤建模等关键技术进行了研究。仿真表明弹道轨迹反映了空空导弹特性,系统能够为空战训练提供较逼真的虚拟作战环境,可作为一种辅助性的空战训练手段。

为解决当前重演技术采用视频录取/重放模式在嵌入式系统应用中存在的问题,提出了在VxWorks操作系统下,应用多任务机制实现系统工作过程事后重演的一种数据重演解决方案,具有不需增加辅助设备、可以实现选取时段任意次进行重演等特点,对深化系统层面的重演技术研究具有借鉴意义。

舰炮结构组成规范中存在表述不严谨、标准之间相互矛盾等问题。问题产生的原因主要有对概念的历史性与系统性把握不够和对概念的技术特征定位不准确等。本着客观反映现代舰炮的技术结构特征,并遵循历史与现实的统一、继承与创新的统一的原则,构建出了现代舰炮结构组成规范。