为解决电磁轨道炮电枢/轨道间干摩擦阶段摩擦力过大、发射效率低等问题,提出以锡合金作为电枢/轨道间液态导电涂层,对锡合金改善电磁轨道炮发射性能进行了理论分析与数值仿真计算。仿真结果表明:在电流欧姆热等作用下,锡合金能够比普通铝电枢表面更早熔化并形成液态导电涂层,有效减小电枢/轨道间摩擦力。在20mm×20mm方膛轨道炮上开展了普通U形铝电枢与锡合金镀层电枢发射对比试验,结果表明:对比5、20、35、50μm4种厚度的镀层,以35μm厚镀层对电枢炮口速度提升效果最显著,约为22%;对比5、10、15MA/m3种线电流密度条件,其中对电枢速度提升贡献最大的是5MA/m,最小的是15MA/m;在典型发射条件下,锡合金镀层电枢较普通铝电枢炮口速度,提升幅度约为13%～22%.

根据直线发电机原理,结合火炮后坐运动特点,提出了一种火炮用直线发电机设计方案。介绍了火炮用直线发电机基本结构和工作原理,基于永磁直线发电机电磁学模型与火炮后坐运动的动力学模型建立了火炮用直线发电机的数学模型,推导了火炮用发电机感应电动势和电磁阻力的理论计算公式,并建立二维有限元模型进行仿真计算,具体分析了火炮用直线发电机感应电动势,电磁阻力以及电能后处理等主要性能的运行特点,为火炮用直线发电机的优化设计提供了理论依据。结果表明,火炮用直线发电机能够将火炮后坐能量转化为电能再利用,有利于提高火炮能量利用率。

根据非定常不可压缩流动的N-S方程和k-epsilon湍流模型,利用VOF多相流模型和Schnerr-Sauer空化模型,采用6DOF动网格,对反鱼雷射弹的入水过程进行了仿真。主要研究了两种具有不同空化器形状的射弹分别在入水角为30°和60°的工况下超空泡的形态和发展过程,以及阻力系数的变化情况。将仿真得到的空泡轮廓同经验公式计算结果进行对比,将仿真所得的弹体运动速度同在靶场进行实弹射击的测速结果进行对比,论证仿真程序的可靠性。结果表明:仿真结果与经验公式计算结果、实弹射击结果吻合程度较好,仿真成果可靠性较高;空化器形状对于阻力系数的大小有较大影响,入水角度对阻力系数的变化趋势有较大影响;弹体完全入水后升力系数、阻力系数因尾拍扰动而在一定范围内振荡,大入水角下弹体尾翼对水面的撞击较小入水角下剧烈。研究结果可为进一步研究反鱼雷射弹结构和超空泡射弹的优化提供必要参考。

为了研究多管武器同步发射时膛口流场的发展形成过程和弹丸运动过程中的受力,基于二维非定常可压缩流的N-S方程,结合内弹道数据和动网格理论进行数值模拟分析。分析结果展示了单管和3管带制退器火炮膛口流场的形成发展过程,发现3管带制退器火炮膛口流场更加复杂,且整体更加宽大,弹丸进入瓶颈区的时间更长,得出了3发弹丸在运动过程中的径向受力曲线,两侧弹丸受到方向相反大小近似相同的力,中间弹丸几乎不受力。仿真结果为提高多管武器同步发射时的精度提供了一些参考依据。

针对仿真法计算着发射击毁歼概率需目标外形建模的不足,通过对射击误差中相关性误差抽样模型研究,结合解析法中单管单发射击毁歼概率计算模型,研究了小口径高炮对高速目标毁歼概率计算方法并设计仿真流程。该方法只需给出目标三向面积,不需要目标外形轮廓建模,且考虑了各炮不同配置地域、弹序时间间隔引起的毁歼概率变化。

为了探究燃气射流在变截面充液管道内与液体工质相互作用对管道稳定性的影响,对燃气射流作用下液体工质的运动特性进行研究。建立燃气射流在变截面充液管道内作用的仿真模型,采用ANSYSFLUENT流体仿真软件对燃气射流作用下的变截面管道内流场变化特性进行数值模拟,获得了液体工质的运动变化特性;根据液体工质运动特性的仿真结果探究了各主要参数对管道稳定性的影响。研究结果表明:在燃气射流作用过程中,燃气与液体工质逐渐混合,形成气液混合相从管道中喷出;在燃气作用初期,液体工质主要作用在管道平直段,粘滞阻力先增大后减小且峰值相对较小;在燃气作用中期,液体工质主要作用在管道收敛段,粘滞阻力峰值逐渐增大;在燃气作用后期,液体工质主要作用在管道扩张段上,粘滞阻力峰值最大。

沟槽式密封衬套多用于转膛炮和埋头弹火炮,其密封性能直接影响弹丸初速和部分零件的强度校核,为了研究其密封性能影响因素,应用FLUENT软件对多种衬套结构进行仿真计算,以缝隙入口质量流量和缝隙区域平均压力作为评判依据,对比分析了沟槽位置、间距和尺寸对密封性能的影响。结果表明,沟槽越靠近缝隙入口,密封效果越好,在密封间隙为0.1mm的情况下,截面尺寸为2.0mm×2.7mm的沟槽的密封效果要优于截面尺寸为3.0mm×5.5mm的沟槽,使沟槽远离缝隙入口或者适当增大沟槽尺寸均可以降低缝隙区域的平均压力。研究结果可以为沟槽式密封衬套的结构设计提供参考。

针对自行高炮行进间因底盘发动机转速波动导致电源系统发电机输出无法满足炮车用电需求的问题,提出了一种电源功率补偿系统,设计了一种适合于该功率补偿系统的双向Buck/Boost变换器,分析了该变换器在自行高炮不同工作状态下的工作模式,建立了相应模式下的小信号动态模型和在相应工作模式下的控制框图。结合工程实际需要,研制了实验样机,实验结果表明:设计的双向Buck/Boost变换器在自行高炮行进间两种不同工作模式下或者不同工作模式之间切换的过程中,系统响应时间较快,电压和电流超调量较小,能够满足自行高炮电源功率补偿系统的应用要求。

波浪扰动是影响两栖武器水上性能的重要因素,为了研究波浪对两栖武器水上摇荡运动的影响,建立数值波浪水池中两栖武器计算模型,结合VOF法、动网格技术对两栖武器进行摇荡运动仿真计算。仿真计算了两栖武器自由横摇衰减运动,并与拖模试验结果进行比较,结果吻合较好。针对不同波浪要素,对两栖武器进行横摇、横荡、垂荡运动分析。研究结果表明:随着波高的减小,横摇、横荡、垂荡运动响应减小;随着波长的减少,横摇、垂荡运动响应减小,波长对横荡运动影响较小。

为研究不同温度对减载组件减载性能的影响,通过分离式霍普金森压杆装置、高低温箱和高速摄像机等多种测试手段并用,得到不同温度环境下经减载组件减载作用后弹载器件上的输出应力和应变。建立考虑温度影响的加装减载组件弹载器件非线性动力学模型,利用特征线的相容关系对方程进行理论求解,得到弹载器件结构动态响应。结果表明:随着环境温度降低,作用在弹载器件上的应力会明显增大,而且温度变化对波阻抗大的减载组件材料影响较小,而对波阻抗小的减载组件材料影响较大。

针对军事领域的命名实体识别问题,提出了一种融合词位字向量的命名实体识别方法。该方法将由大规模语料无监督训练得到的字向量与蕴含字在军事词语中词位信息的词位向量进行拼接,使用拼接后的词位字向量用于提出的BI-GRU-CRF命名实体识别模型的训练。在爬取的网络军事语料上对人名、军用地名、军事机构名、军职军衔、军事装备名、军用物资名、军事设施名7类实体进行识别,结果表明,该方法可有效提高军事领域命名实体识别的准确率。

针对某轻型火炮上架结构,建立了火炮上架结构在3种典型射角工况下的有限元模型,利用层次分析法得到各子工况下基于柔度的权重组合系数,并通过基于折衷规划法的结构拓扑优化方法,在保证上架结构刚强度的前提下,寻找最佳材料分布,得到上架最优拓扑结构,并将优化得到的改进结构和原上架结构进行刚强度分析对比,优化结果验证了该分析方法的有效性。

为提升某自行装备人机交互效率,完善操作人员信息获取方式,设计了一款车载语音交互系统,主要实现装备内部数字信息的语音播报服务,使操作人员通过语音感知装备状态、故障、警报以及上级指令等信息,同时支持上位机控制功能,可以实现远程音频通道选择及音量调节。该语音交互系统已在某自行装备成功应用,提升了整个武器系统的作战效率。

根据空间碎片清除航天器中轻气炮载荷的特殊设计需求,在1200m/s目标弹速的设计要求下进行内弹道参数的优化选择。利用内弹道方程选择了最佳气室容积与驱动气体种类。以轻气炮炮身质量和弹丸炮口速度两个优化指标进行气室压强和炮管长度的选择,分别利用质量估算和AMEsim仿真模型建立轻气炮质量方程与弹丸炮口速度方程,并利用权重系数联系两方程建立评价方程,分析了不同的权重系数下的炮管长度和气室压强的选择原则,建立了系统的碎片清除轻气炮内弹道参数选择方法。

针对装甲装备数据存储、管理、控制方面存在的问题,提出IETM数据库系统设计方案。以关系数据库为基础,进行需求分析,为了把部队需求转化成数据结构而设计数据库概念结构,然后把概念结构转化成SQLServer2008支持的逻辑结构,为了保证装甲装备数据安全进行数据库安全设计。该设计方案解决了装甲装备IETM数据库系统规划设计中的关键技术问题,为IETM数据库开发提供理论依据。

比较了国内炮兵标准气象条件和北约炮兵标准气象条件的气温和压力分布差异,计算了两种炮兵标准气象条件下的射程,导出了两种炮兵标准气象条件下弹道气象诸元偏差关系公式,通过算例分析了两种标准气象条件下的决定诸元的一致性。得到的结果为:尽管两种标准气象条件有差异,但两者弹道气象诸元的精确层权基本相同,气象诸元偏差修正系数基本相同,对北约标准的气压偏差为对国内标准的气压偏差加上同高程国内标准气压对北约标准的偏差,对北约标准气温偏差为国内标准的气温偏差加上相同弹道高下国内标准气温对北约标准气温的弹道温偏;两者弹道纵、横风基本相同,决定射击诸元具有一致性。

针对火炮随动系统制动时能量转换带来的电压泵升分析了其机理,进行了详细的数学推导,建立了电压泵升与泄放的模型,根据具体的火炮随动系统参数,对不同的泄放电阻值、母线电容以及泄放点对泵升与泄放的影响进行了仿真。结果表明泄放点的选取对泄放时母线电压最大值影响较小,增大母线电容可降低泄放时母线电压的最大值,选取小阻值的泄放电阻可有效提高泄放能力。所得结论对于火炮随动系统电源设计以及参数选取具有参考价值。

针对某转管炮射击时,发生意外停射、药筒破裂试验故障,初步判断故障是由炮弹迟发火引起。从火炮理论上、结构设计上及射击回路上进行分析,均表明满足设计要求,不会造成药筒破裂故障现象。针对炮弹的发射药受潮、药筒紧口力不足、底火电阻大、底火传火序列等问题进行了弹道炮试验,结果表明当电底火点火药内含有过多水分,会引起点火能量不足,从而造成炮弹迟发火故障。在某转管炮故障分析过程中,所采用的分析流程及验证方法对火炮武器系统故障的分析解决具有一定的借鉴作用。

采用动态加载实验装置模拟膛内压力加载过程是利用实验室手段模拟火炮射击环境的有效方法之一。针对动态加载试验过程进行内弹道建模,选择多岛遗传算法对装药结构进行优化设计,得出了药室容积、发射药弧厚、装药量、排气孔直径等参数优化结果,并通过试验验证了优化后参数的合理性。试验结果表明,膛压曲线上升段模拟值与火炮射击试验值吻合较好,可以通过实验室单项试验模拟火炮射击的膛内压力加载过程。

应用改进的SHPB实验技术实现了常应变率加载,激光测量系统监测实验试件轴向工程应变,高速相机拍摄试件变形过程,确保实验数据的可靠性,进而对导弹战斗部装药在高应变率下的动态力学响应及损伤形式进行实验研究,并结合扫描电子显微镜探索其细观损伤模式与高应变率加载条件的内在关联。结果表明,该导弹战斗部装药具有明显的应变率效应,当其应变值超越0.05时应变率效应显著增强,随着加载应变率的提高,其应力应变曲线应变硬化效应显著增强,由上凸形式变为线性硬化;在860～1380s~(-1)加载应变率下,其主要细观损伤形式为颗粒表面与粘结剂剪切脱粘,当加载应变率在1380～2300s~(-1)区间时,充足的冲击波能量迫使晶体颗粒表面产生损伤裂纹,并沿应力集中薄弱路径不断扩展,传播路径错综复杂,进而产生晶体颗粒破碎现象。

针对自行火炮发动机单一信号源进行故障诊断的缺陷,提出了基于量子粒子群优化的核极限学习机和D-S证据理论的多源信息融合诊断方案。该方案采用在MATLAB软件下构建极限学习网络,利用网络训练权值作为权重直接参与状态融合评估分析公式的方法,避免了在软件中直接建立复杂的分类网络和进行复杂大量的网络训练与测试,从而将复杂的网络问题转换为状态评估公式问题。经过实验验证,对不同来源发动机状态信息进行融合分析,可以显著提高发动机故障诊断和状态识别精度。

通过构建能力生成函数及其解算体系,并计及维修工作实际绩效,建立了装备维修能力通用评估模型。在此基础上,以某型舰船机电部门舰员级维修能力评估为案例,围绕组织管理、物质资源、维修技能、维修绩效等关重评估要素,实施了多级多项能力生成函数解算和能力终值求解。研究结果表明,选定模型能真实认定能力现状,有效反映现存问题,并为后续建设工作提供指导;评估方法通用性强、适用范围广、程式化程度高,可为其他领域能力评估工作提供技术借鉴。