金属风暴武器技术发展综述

金属风暴武器技术是采用弹丸叠装技术和电子点火技术的新型发射技术,具有射速高、火力强大、极高的火力质量比等特点。本文较为全面地论述了金属风暴武器技术的原理、各个方面的发展及改装情况,包括发射药密封、多发射药、点火与不点火排除、现场装弹、大口径武器发射及普通榴弹与可叠装弹丸改装等专利技术。采用这些技术可以解决发射药的有效密封与低成本密封、弹丸初速度的提高与改变、可靠点火与低成本点火、现场再装弹、大口径武器发射及低成本改装等问题。     

柴油机改装天然气发动机的意义及技术措施

从提高动力性角度出发,分析了将柴油机改装为天然气发动机面临的主要问题以及从燃烧方式、增压中冷、供气系统、点火技术四个方面开展的研究方向和加以运用的具体技术措施．     

火药燃烧产物水蒸气对水下导弹弹射弹道模型的影响

本文对采用高温燃气配合冷却水连续注入式调能的水下导弹弹射过程进行分析,考虑了火药燃烧产物中水蒸气的影响,将燃气中的水与冷却水统一考虑,再分为预先集中注入水和连续喷注水两部分。针对燃烧产物及不同阶段注入的水,进行了汽化机理、建压、做功过程分析,并以此为基础,依据弹射进程的不同特点,按3个不同的特征阶段,建立了能量平衡方程和汽化方程,构建了考虑火药燃烧产物中水蒸气的弹射弹道模型基本方程组,该模型的改进提高了水下导弹弹射出筒过程的计算精度。     

含湿氢氧掺混燃烧过程的三维数值模拟

通过三维数值模拟研究含湿氢氧燃烧和冷却水喷雾掺混蒸发过程,采用k-ε湍流模型及EBU湍流燃烧模型进行气相各物理场计算,利用离散相模型计算冷却水喷雾液滴蒸发过程,基于上述模型对燃烧器中掺混燃烧过程进行三维仿真计算。经过计算,得到燃烧器中各物理量分布和冷却水液滴运动蒸发过程。针对不同的入口含湿工况和冷却水掺混工况进行仿真计算,得到各参数对燃烧火焰结构和流场的影响。     

适用于低温条件下的双燃料发动机燃烧机理研究与应用

本文研究和建立一种包括172个组分、818步反应、适用于低温条件下的双燃料简化机理模型,用来预测双燃料发动机的燃烧和排放特性.机理模型针对点火延迟、层流火焰速度进行了验证,结果表明本文建立的简化机理模型可靠.最后,将本文简化的柴油/天然气双燃料机理模型耦合到CFD软件中,研究不同LNG替代率(0、30％、60％、90％...     

均质充量压缩燃烧发动机的特点与研究现状

HCCI燃烧(Homogeneous Charge Compression Ignition)是一种新的发动机燃烧技术.HCCI燃烧技术不同于以往的传统燃烧方式,其燃烧效率高,NOx和碳烟排放低的特点使其成为国内外内燃机界的研究热点,被认为是解决当今内燃机排放问题的极具潜力的燃烧技术之一.介绍了HCCI燃烧的特点及其优势,阐述了HCCI实现高效低排放的机理,并对目前国内外HCCI燃烧研究的两个关键技术问题的解决提出了一些建议.     

超高加速度抛射体内电子芯片的两维欧拉-拉格朗日模拟

文章建立两维欧拉—拉格朗日模型以研究抛射体发射过程对其内部电子芯片的冲击及其机理。该模型计入了火药燃烧的两相流动、抛射体结构运动及流固相互作用,其中火药的固体相和气体相分别采用了线性和指数状态方程描述。通过数值结果分析了以位移、弹口速度、加速度表征的抛射体过程中的冲击响应,并讨论了火药比能对抛射体的加速度冲击及对其内部电子芯片的冲击的影响规律。该模拟方法也可供船用智能火炮系统抗冲击分析及船上电子设备生存能力设计时参考。     

超高加速度抛射体内电子芯片的两维欧拉—拉格朗日模拟（英文）

文章建立两维欧拉—拉格朗日模型以研究抛射体发射过程对其内部电子芯片的冲击及其机理。该模型计入了火药燃烧的两相流动、抛射体结构运动及流固相互作用,其中火药的固体相和气体相分别采用了线性和指数状态方程描述。通过数值结果分析了以位移、弹口速度、加速度表征的抛射体过程中的冲击响应,并讨论了火药比能对抛射体的加速度冲击及对其内部电子芯片的冲击的影响规律。该模拟方法也可供船用智能火炮系统抗冲击分析及船上电子设备生存能力设计时参考。     

均质充量压缩燃烧发动机的特点与研究现状

HCCI燃烧(Homogeneous Charge Compression Ignition)是一种新的发动机燃烧技术。HCCI燃烧技术不同于以往的传统燃烧方式，其燃烧效率高，NOx和碳烟排放低的特点使其成为国内外内燃机界的研究热点，被认为是解决当今内燃机排放问题的极具潜力的燃烧技术之一。介绍了HCCI燃烧的特点及其优势，阐述了HCCI实现高效低排放的机理，并对目前国内外HCCI燃烧研究的两个关键技术问题的解决提出了一些建议。     

船舶柴油机燃料油使用性能——点火燃烧特性的试验研究

叙述分析了掌握船舶柴油机燃料油点火燃烧特性的重要性及目前国内外对点火燃烧特性的研究和评价方法，给出在交通部上海船舶运输科学研究所“Bolnes 3DNL 170/600HF”台架上对国内各海运局普遍燃用的几种燃料油和最近中国石油化工总公司以新工艺（减粘裂化）生产的船舶柴油机燃料油就点火燃烧特性进行试验研究的结果，得出这些燃料的适用性结论。     

全新ACD320系列发动机研究与开发

针对使用天然气燃料的大功率发动机易失火和易爆震难以实现稀薄燃烧的问题，以ACD320系列中速天然气、双燃料发动机为研究对象，开展点火技术研究。首先提出了预燃室火花塞点火和微量引燃油压缩点火的技术方案，开展了两型样机高度通用化的结构设计；然后结合热力学性能计算优化发动机的性能和排放的方法。结果表明：通过提高点火能量来实现气体燃料的稀薄燃烧的方法是可行的。     

基于动网格技术的电磁轨道炮膛口瞬态流场的数值研究

为研究电磁轨道炮发射状态下膛内及膛口流场参数的变化情况,文章建立了电磁轨道炮口流场仿真模型,采用CFD动网格技术,基于Navier-Stokes方程和Realizable k-ε湍流模型,通过UDF控制弹丸运动规律,仿真出不同时刻前后膛内和膛口流场的变化情况。仿真结果表明:弹丸在膛内运动过程中,弹前形成较大的空气压力,最高达到33个大气压值,膛口流场在不同时刻呈现出不同的参数变化,对后续弹丸出膛后的弹道状态有一定影响,需要进一步研究,该仿真结果对后续的研究试验设计提供参考。     

发射内弹道计算模型研究

对以燃气-蒸汽式发射动力装置为动力源的导弹冷弹射过程进行了分析，对冷却水汽化机理进行了研究，针对不同状态的冷却水，提出了不同汽化方式组合的冷却水汽化模型，在此基础上将弹射过程划分为4个阶段，并推导出各个阶段的汽化方程和能量平衡方程，建立了发射内弹道基本方程组。计算模型改进后，发射内弹道的计算精度有很大提高。     

基于CFD技术的舰炮发射对观瞄装置的影响

为分析舰炮发射时高温、高压、高速的火药气体对炮口附近的观瞄装置的影响,建立舰炮身管与观瞄装置的三维流场仿真模型,分析炮口流场的形成过程,得到舰炮发射时的压力场和温度场。同时对观瞄装置上各面及附近特殊点进行压力和温度的监测,分析各监测位置的数据。结果表明该总体方案下舰炮发射时,炮口冲击波对观瞄装置影响较大,高温火药气体对其的影响可以忽略。研究结论表明,利用CFD方法可以对武器系统总体方案的布置提供一定的设计参考。     

船舶柴油机燃料油使用性能

叙述分析了掌握船舶柴油机燃料油点火燃烧特性的重要性及目前国内外对点火燃烧特性的研究和评价方法,给出在交通部上海船舶运输科学研所“Ｂｏｎｌｅｓ３ＤＮＬ１７０／６００ＨＦ”台架上对国内各海运局普遍燃用的几种燃料油和最近中国石油化工总公司以新工艺（减粘裂化）生产的船舶柴油机燃料油就点火燃烧特性进行试验研究的结果,得出这些燃料油的适用性结论。     

内爆炸后燃烧反应率时间历程理论预估及能量释放常数确定方法

[目的]约束空间内爆炸后燃烧效应涉及复杂的多组分化学反应燃烧过程,采用简化的反应率模型近似描述后燃烧效应具有一定的合理性和工程应用价值。然而,如何预估模型中的反应率时间历程及确定能量释放常数,仍是需要进一步解决的问题。为此,[方法]提出一种后燃烧反应率时间历程的理论预估方法,在此基础上采用化学反应动力学方法确定内爆炸化学反应时间,进而确定能量释放常数。[结果]研究表明:虽然在爆炸初期和爆炸后期理论预估公式与数值计算结果存在一定的差异,但总体趋势吻合较好;按照化学反应动力学分析方法近似确定化学反应结束时刻具有一定的合理性和可靠性。[结论]研究结果可为抗爆结构设计及毁伤评估提供一定的参考和指导。     

某型舰炮弹炮耦合问题初探

针对某型舰炮运用ADAMS软件建立了该型舰炮的弹炮耦合动力学模型。在此模型基础上,分析了该型舰炮发射时,弹炮耦合对弹丸初速的影响和计及弹丸作用时对身管后坐的影响。     

基于物质点法的动能弹丸毁伤效应研究

为了分析不同头部形状动能弹丸侵彻921钢靶的侵彻性能,采用无网格物质点法对该问题进行了研究。基于弹丸侵彻921钢靶的试验条件,利用物质点法建立了数值模型,对弹丸侵彻921钢靶的运动过程进行了仿真模拟,并与试验结果进行了对比分析,验证了数值模型的有效性。物质点法能够很好的模拟弹丸侵彻过程,为研究该问题提供了新的研究方法。在此基础上,分析了平头弹丸、半圆头弹丸、锥头弹丸侵彻921均质钢靶板和加筋钢靶板的毁伤效应。研究结果表明,在一定初速度范围内,半圆头弹丸侵彻性能要比锥头弹丸侵彻性能好,平头弹丸最差。加筋靶板结构较均质靶板结构有更优良的抗侵彻性能。     

高频阵列多管炮齐射外弹道特性仿真研究

针对高频阵列多管炮武器齐射对弹丸外弹道特性的影响问题,建立了弹丸齐射的流场特性模型和运动模型,并运用Fluent软件计算得到了不同初速、间距等条件下弹丸的气动系数,将得到的气动系数用于弹丸的外弹道计算,分析了弹丸轨迹的变化。研究表明,弹距过小时运动弹丸产生相互排斥,从而影响弹幕密度,在武器设计中应予以考虑。     

船用大缸径柴油机燃烧系统的仿真研究与工程化应用

伴随着排放法规的不断升级,大缸径船用柴油机面临经济性和排放性升级的双重考验,因而对其油气混合过程和燃烧系统匹配优化的需求更加紧迫。文章采用仿真研究的方式,建立某200缸径船用柴油机的燃烧系统三维模型,研究其喷油规律、喷油器流量、夹角及燃烧室形状等参数对燃烧性能的影响,并以此为基础提出改进方案。实验结果表明,仿真优化方案实现了油耗原机基础上降低4.6%、烟度降低53%,极大地改善了产品性能。