电枢感应电流方向与驱动线圈放电电流方向相反时,电枢才会受到电磁推力,因此电枢感应电流的特性将影响电枢的加速性能。介绍了电磁感应线圈发射器的工作原理,建立了感应线圈发射器的数学模型。基于电磁感应定律和楞次定律,分析了影响电枢感应电流的因素:驱动线圈电流变化和电枢运动,并给出了驱动线圈放电电流的峰值点和电枢感应电流反向点之间的关系。研究结论表明:电枢中感应电流主要由感生电流和动生电流构成;电枢在运动过程中,其感应电流的方向发生了反向,反向时刻与电枢的速度相关,电枢的速度越高,电流反向时间越早,反之越晚。

为寻找某身管镀层失效原因,提高身管寿命,依据不同厚度镀铬、镀镍、镀钨及钨-镍镀层方案试验结果,选取身管烧蚀和磨损最严重的膛线起始部位为研究对象,对各种涂镀方案进行了热压耦合计算和分析。通过对计算结果和试验结果的分析认为:镀层厚度不宜超过0.15mm,镍不宜作为与火药气体直接接触涂层,镀层材料与基体金属热膨胀系数不匹配是镀层易开裂的主要原因;并提出了两种新的身管镀层方案。

对励磁线圈内部磁场进行了理论分析,建立了线圈与金属射流作用的有限元模型,得出了励磁线圈结构参数变化对金属射流箍缩特性的影响规律。结果表明,随着励磁线圈长度增大,金属射流中的感应电流密度、磁感应强度及电磁力随之增大,励磁线圈长度要大于金属射流劲缩部位长度,才能保证金属射流有效变形;随着励磁线圈内径增大,金属射流中的感应电流密度、磁感应强度及电磁力随之减小,励磁线圈内径尺寸要尽量接近金属射流直径最大尺寸,二者直径差尽量控制在3~5mm范围内,以形成较大磁压力差,减小由于金属射流轴向速度梯度引起的表面扰动,进而延缓金属射流箍缩直至断裂的过程,增强其对装甲等军事目标的侵彻穿深能力。研究成果将为破甲弹威力电磁增强技术可行性论证、原理试验及相关结构设计提供重要的理论和技术支撑。

为了解决埋头弹火炮发射过程中活动药室与炮身结合处的气体泄漏问题,设计了一种带有梯形槽的闭气环结构,为了验证其闭气效果,利用FLUENT软件对带有梯形槽的闭气环结构和无槽闭气环结构进行流场仿真计算,将在两种结构下获得的压力云图、速度矢量以及进出口质量流率的结果进行对比分析。得出梯形槽闭气环结构能有效地降低气体泄漏速率,从而减少气体泄漏量,因此该结构具有更好的闭气效果。研究结果为今后埋头弹火炮活动药室的密封问题的研究提供了一种设计方法和理论指导。

针对坦克炮身管精确定位和平衡问题,提出了一种基于干扰观测器(DOB)的RBF神经网络滑模控制策略。由于炮控身管平衡系统模型中存在某些时变的不确定参数,所以利用RBF神经网络的万能逼近特性来辨识该参数。为了更好地提升系统的抗干扰性能,引入了干扰观测器,对系统外部扰动进行实时观测。通过仿真试验可知,该控制策略有效地提高了系统的稳定性,消除了滑模控制过程中固有的抖振现象,并大大提高了电液伺服系统的跟踪性能,使系统具有良好的鲁棒性。

从高炮武器研制的需求出发,分析了研制总体性能评估软件的必要性。建立了软件的设计原则和总体架构,对软件的各个模块进行功能设计,对数据库设计进行了说明,并介绍了软件关键技术的实现方法。该软件是评估高炮武器总体性能的一个便捷有效的工具。

对线型聚能装药的楔形药型罩,分别按不同比例(1∶1,1∶2,2∶1)沿罩壁厚方向进行切割,利用ANSYS/LS-DYNA3D软件对各自的射流形成、拉伸、侵彻靶板的过程进行数值模拟仿真,并与完整的药型罩进行对比,研究了双层药型罩切割壁厚比变化,是否会影响药型罩的射流形成及其侵彻靶板的性能。结果表明:当对药型罩壁厚进行1∶1切割时,射流的速度梯度小,开孔直径提高了60%,侵彻威力提高约27%。研究结果可为线型装药的楔形药型罩的优化设计提供一定的参考。

针对舰载火箭炮伺服系统中存在的非线性因素,提出了一种基于自构建神经网络的内模控制方法。该方法通过神经网络建立过程模型和过程逆模型,利用自构建算法调整神经网络的结构和参数。神经网络能依据给定的阈值自动增加和删除神经元节点,以实现结构学习;采用梯度下降法进行网络的参数学习。仿真结果表明,该控制方法有良好的跟踪性、鲁棒性和抗干扰性,能提高火箭炮的调炮精度。

随着火炮武器系统和弹药技术的发展,多弹种兼容发射成为各国155mm自行加榴炮的一大技术特点,该炮在常规榴弹的基础上,配备有末敏弹、激光末制导炮弹等智能化弹药。针对155mm自行加榴炮的毁伤能力,在计算榴弹毁伤效能时,采用综合分布法计算模型;在计算末敏弹和激光末制导炮弹毁伤效能时,提出了新的计算方法。通过分析计算表明,末敏弹和激光末制导炮弹可以大幅度提高毁伤能力。

为了实现自测速空炸引信的精确定距空炸,分析反比例修正、平均速度修正和一次函数修正3种常用自测速修正方法的修正误差。根据建立的弹丸弹道模型,利用MATLAB软件得到在不同初速条件下不同射程的飞行时间,并利用弹道解算结果与修正方法计算结果进行比较。仿真结果表明,反比例修正方法的误差最小,平均速度修正方法的误差最大,一次函数修正法的误差与射程基本呈线性关系。通过靶场试验,得到一次函数修正方法满足600m定距误差小于8m的精度要求。

为了实现火炮设计的任务管理、数据共享及模型重用,在VisualStudio.NET开发平台上,使用C#语言完成系统框架的搭建,结合MATLAB语言实现程序计算内核的开发,并利用ADO.NET技术实现了SQLServer数据库的访问,同时完成接口设计,实现了各子功能软件的集成和嵌套,开发了一套集任务管理、设计计算、参数化建模、动力学仿真和有限元分析于一体的火炮设计软件系统。用户使用表明,软件具有人机交互性好、功能稳定以及数据安全等特点,为火炮产品的虚拟协同设计及设计方法与设计手段的有效集成提供了一定的参考价值。

<正>2017年11月16日,《火炮发射与控制学报》第十七届编辑委员会换届暨火炮发展学术研讨会在贵阳市召开。中国工程院臧克茂院士、邱志明院士、李魁武院士、中国兵工学会副秘书长安玉德,以及来自陆军工程大学、陆军炮兵防空兵学院、火箭军装备研究院、空降兵学院、海军装备研究院、北京理工大学、南京理工大学、中北大学、兵器装备集团、保利科技集团、北方工业公司和集团公司所属科研院所和企业的代表共70余人参加了会议。会

针对野战火炮横向尺寸小、不便布置扭杆式平衡机的问题,以某型榴弹炮为原型,提出了将扭杆式平衡机纵向布置的的结构方案。在该方案中,扭杆与摇架平行布置,并通过链条与上架相连。当火炮起落部分转动时,平衡机曲臂的一端由于受到链条的约束,迫使曲臂转动,带动扭杆产生扭转变形,从而对起落部分提供平衡力矩。通过有限元分析软件ABAQUS对设计的平衡机进行强度分析,仿真结果显示,该设计的扭杆强度满足要求。

针对在某火炮电机调速系统调试的过程中,需对其多项高速变化的参数进行实时监测的问题,从实际的工程应用出发,设计了电机调速系统监测软件。通过采用VC++6.0和MeasurementStudio6.0联合开发,该监测软件具有友好的人机界面,可完成对某火炮电机调速系统的实时数据采集、实时显示、数据保存和记录,监测软件波形显示正常,运行稳定,实现了对某火炮电机调速系统的实时监测。

针对因火炮工作环境、装置的不同而导致经典内弹道基本方程组不适用的问题,以锥膛炮和带有弹裙的水下射弹为研究对象,考虑了挤压阻力、变质量水柱和压力变化的相互作用,推导出锥膛炮水下内弹道基本方程组,并对某口径锥膛炮进行数值计算,计算结果发现:身管长度影响炮口速度和膛内压力,浸水模式下的炮口速度与身管长度之间存在最佳匹配的关系,膛压随身管长度的增加而增大。

为解决枪管设计效率低下、集成性较差等问题,利用计算机辅助设计技术,将枪管的设计计算和三维建模等模块集成到UG环境中,并利用UG/Open二次开发功能和C++与MATLAB混合编程技术实现枪管的参数化建模。基于UG开发模块MenuScript和BlockUIStyler对用户界面进行定制,并通过UG/OpenAPI完成了后台程序的设计计算和参数化建模。以某枪管为例进行验证,使用本软件可显著提高精确性和设计效率,并为对枪管进行有限元分析奠定基础。

以高炮武器系统为例对开展作战试验的时机选择、指标体系构建、试验剖面、试验方法、评估方法等关键问题进行研究,并推导分析了单装级打击效能和单元级协同打击效能评估模型,给出了具体算例,可为推进开展武器装备作战试验提供参考和借鉴。

针对某型迫击炮身管材料由炮钢更换为钛合金后的身管寿命问题,通过对炮钢与钛合金材料的疲劳性能试验与理论分析,评估两种材料下的身管疲劳寿命。并以最大允许发射速度,在实弹射击试验及数据拟合分析的基础上,建立了火炮初速随射弹发数的表征关系,依据国军标判据预测了钛合金身管的弹道寿命。

为提高液压驱动的火箭炮随动系统故障诊断准确性,将双BP神经网络和D-S证据理论相结合的数据融合方法引入到故障诊断中,运用并行的两个BP神经网络对液压驱动的火箭炮随动系统进行局部诊断,再用D-S证据理论对局部诊断的结果进行全局融合,克服了单一BP网络诊断的缺陷,使证据理论的基本可信度分配不再完全依赖专家进行的主观化赋值,从而实现了赋值的客观化,为解决冲突证据无法判别的问题,引入了信任系数的概念,修正融合结果,减少了故障分类识别的不确定性,提高了诊断系统的可靠性。通过液压系统实例,验证了该方法的可信度和可行性。

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