模拟弹以火炮适用性试验研究

模拟弹邮炮口后即开始破碎，因而在靶场试验中无法测量其初速平均值，只能在最大压力平均值为标准选择装药。这就可能会造成火炮发射率降低的问题，从而影响模拟弹的推广使用。本文提出了模拟弹适用于火炮的基本要求，叙述了火炮后坐速度曲线的测量原理和方法；通过对火炮后坐速度曲线的分析，认为火炮最大后坐速度主要取决于弹丸初速平均值。改变装填条件可以改变火炮后坐速度曲线，当火炮使用模拟弹和制式弹射击时的后坐     

模拟弹对火炮适用性试验研究

模拟弹出炮口后即开始破碎，因而在靶场试验中无法测量其初速平均值，只能以最大压力平均值为标准选择装药，这就可能会造成火炮发射率降低的问题，从而影响模拟弹的推广使用。本文提出了模拟弹适用于火炮的基本要求．叙述了火炮后坐速度曲线的测量原理和方法；通过对火炮后坐速度曲线的分析，认为火炮最大后坐速度主要取决于弹丸初速平均值。改变装填条件可以改变火炮后坐过度曲线，当火炮使用模拟弹和制式弹射击时的后坐速度曲线一致时，其发射率也一致，这样，模拟弹就适用于火炮，可以代替制式弹对火炮和随动系统进行考核试验。     

小口径舰炮转管修正弹道数学模型研究

以弹丸外弹道微分方程为基础建立了小口径舰炮转管修正数学模型,并从机理上对弹丸出膛时的牵连运动速度进行了分析.考虑不同坐标系中的坐标变换,将火炮转管修正作为微分方程的初值,有效地解决了小口径舰炮的转管计算修正问题.对某小口径舰炮转管修正射表进行了比较,计算结果表明该数学模型的正确性.     

柔性身管的RBF神经网络PID控制

由于舰炮身管的弯曲振动,传统的利用炮管轴角位移进行反馈控制的方法无法精确控制炮口指向。针对这一缺点,提出了一种利用炮口角位移作为随动系统位置环反馈信息的控制结构。为模拟身管的振动,应用多刚体动力学对舰炮身管进行了柔性体建模。为改进后的控制结构设计了基于RBF神经网络整定PID参数的控制器,并与传统PID控制器的控制效果进行了仿真对比,验证其对于提高随动系统控制精度的有效性。     

新型火炮初速测量雷达问世

新型火炮初速测量雷达问世据《简氏防务周刊》１９９５年２４卷２２期报道，ＩＮ－ＳＥＣ公司ＴＳＩ分公司研制出一种新的初速测量雷达，用以提高武器精度。初速测量雷达能在弹丸飞离炮口时自动测量弹九的初始速度，其精度达±０．１％。影响火炮初速的主要因素包括炮管的...     

垂直发射火炮项目并入SC-21战舰计划

据《国际海军》报道,美国海军虽然目前仍把Ｍｋ45Ｍｏｄ4火炮及其增程制导炮弹作为满足水面火力支援的近期解决办法,但已建议将先进的舰载垂直发射火炮作为远期解决方案。先进的舰载垂直发射火炮主要指双联装垂直或接近垂直的155ｍｍ/60倍口径的火炮,可以发射火箭助推弹,例如增程制导炮弹或其未来改进型(射程高达465ｋｍ),也可发射常规炮弹。与目前在研的Ｍｋ45Ｍｏｄ4火炮相比,舰载垂直发射火炮的炮口能量将达30～35ＭＪ(改进后预计可高达60ＭＪ),发射速率可达12～24发/分。先进的舰载垂直发射火炮系统主要由身管、供弹系统、装填系统、火…     

幸运的终结（下）——浅谈1588年西班牙无敌舰队失败的原因

舷炮对轰及白刃突击——战术运用的表象与实质 风帆时代海军火炮的使用有诸多限制。大型舷侧火炮只能依靠船只的运动来瞄准，也就是说只能等着目标进入炮口之下，而不是主动去捕捉目标。由于当时的火炮精度很差，英国人要想充分发挥火炮的威力就必须在近距离内舷炮齐轰，但问题是，近距离时又有可能陷入他们最小擅长的接舷战和白刃突击的危险。     

基于垂向固有振动仿真的身管口径倍数设计研究

身管自身的固有频率和振型是身管长度(口径倍数)设计必须考虑的因素之一。仿真分析不同口径倍数对身管固有频率和振型的影响情况,以及各阶次固有频率下对身管垂向位移的影响情况,仿真得出身管口径倍数在45～70倍时的固有振动参数,对身管是否附加炮口制退器给出建议。研究结果对身管口径倍数设计具有参考作用。     

身管弯曲对射击精度影响及修正模型研究

论述了身管弯曲对火炮射击精度的影响,给出了身管弯曲引起误差的修正方法,可有效地提高火炮射击精度和首发命中概率。     

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。     

火炮身管直线度检测与寿命判定

火炮身管由于自重、材料热胀冷缩等因素引起弯曲,对火炮的射击精度造成一定的影响。当身管弯曲到一定程度时,导致火炮身管寿命终止。利用基于PSD传感技术的检测系统测量出火炮身管直线度,再对身管内直度径规长度的身管直线度进行理论分析,两者进行对比,从而对身管弯曲引起的火炮寿命终止判据进行了量化。     

改进型Mk-45舰炮试验成功

据《海上力量》2 0 0 0年 10月号报道 ,改进型Ｍｋ4 5舰炮已首次成功地在海上进行了试验 ,试验是在阿利·伯克级宙斯盾导弹驱逐舰“温斯顿·丘吉尔”上进行的。海军官员对试验发射的最初结果感到满意。Ｍｋ4 5型 5英寸火炮的 6 2倍口径Ｍｏｄ4改型正在研制中 ,旨在替代现役水面战舰上Ｍｋ4 5舰炮的早期型号。首次试验的主要目的是评估火炮发射时的舰船结构反应。试验中 ,安装在舰上关键部位的各种传感器测量了舰船的结构和舰载设备对火炮发射的冲击、振动、噪音、气流和爆炸的耐受能力。海军官员称 ,传感器测出了冲击和压力差、炮口自由空间…     

基于虚拟样机技术的舰炮发射动力学仿真

应用多个软件平台,利用PRO/E建立舰炮的三维模型,利用Matlab/Simulink建立内弹道模型,考虑到身管柔性对射击的影响,利用有限元软件建立身管的柔体模型,在ADAMS中建立了舰炮的刚柔耦合虚拟样机联合仿真模型,并进行了发射动力学联合仿真.得到了相关部件的运动特性及炮口响应情况,为舰炮的结构动力学分析及发射精度分析提供了一个简单、实用的分析手段.     

平板结构振动响应敏度分析

结构动力学响应敏度反映了结构振动速度、位移与结构设计变量之间的关系,该敏度信息是对结构进行动力学优化、计算其辐射噪声声学敏度的基础和前提.本文基于有限元直接法计算了一个两端固支矩形平板的频率响应,即节点的位移响应及速度响应.在此基础上以单元厚度为设计变量,计算了位移响应敏度及速度响应敏度,并对二者的关系进行了分析.计算结果及分析表明,结构频率响应及敏度在相同的频率出现峰值,速度敏度和位移敏度的关系与速度响应和位移响应的关系是一致的,从幅值上看前者是后者的ω倍.     

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。     

上凸型内孤立波场中顶张力立管极值响应分析

为研究上凸型内孤立波作用下立管的响应问题,建立了顶张力立管在上凸型内孤立波场中的运动方程,流体作用力通过Morison方程求解,上凸型内孤立波引起的速度和加速度用两层流体KdV方程计算;采用有限元法离散控制方程,并用Newmark-β法在时域内求解。通过数值模拟探索上凸型内孤立波作用下顶张力立管的位移、弯矩、应力、顶底端转角等极值响应规律,并分析内孤立波幅值、上下两层流体密度差、顶部张力及壁厚对立管响应的影响。研究结果表明,上凸型内孤立波会引起顶张力立管的位移、弯矩、应力及顶底端转角显著增大;由于上凸型内孤立波引起的海水剪切作用剧烈,导致上下两层流体中立管位移反向。     

深海顶张力立管涡激振动响应及参数影响

综合考虑立管顺流向及横流向的耦合运动,基于van der Pol理论建立深海顶张力立管涡激振动分析模型,采用有限单元法及Newmark-β法编程求解。利用所建模型对深海实尺寸顶张力钻井立管非锁频工况下的涡激振动响应及参数影响进行分析,结果表明:立管两向均表现为高阶、多模态振动形式,顺流向振动最大峰值频率约为横流向的2倍;相比均匀流,剪切流下立管振动位移及参与振动模态数均增加,立管振动主控模态发生变化;海流流速及顶张力的变化改变了立管振动位移、参与振动模态数及主控模态;随着立管外径增加,立管振动最大峰值频率及参与振动模态数均不断减小,立管振动位移变化较小。     

深海顶张力立管涡激振动响应及参数影响分析

综合考虑立管顺流向及横流向的耦合运动,基于van der Pol理论建立深海顶张力立管涡激振动分析模型,采用有限单元法及Newmark-β法编程求解。利用所建模型对深海实尺寸顶张力钻井立管非锁频工况下的涡激振动响应及参数影响进行分析,结果表明：立管两向均表现为高阶、多模态振动形式,顺流向振动最大峰值频率约为横流向的2倍;相比均匀流,剪切流下立管振动位移及参与振动模态数均增加,立管振动主控模态发生变化;海流流速及顶张力的变化改变了立管振动位移、参与振动模态数及主控模态;随着立管外径增加,立管振动最大峰值频率及参与振动模态数均不断减小,立管振动位移变化较小。     

均匀流作用下双柔性异管径立管响应特性试验研究

本文进行了不同水动力外径双柔性立管的均匀流干涉试验研究.试验中双管布置形式分别为并列形式、串列形式和交错形式,其中并列形式及交错形式双管壁面间距为3D～5D,串列形式壁面间距为3D～8D,两立管对应雷诺数分别为8500和5400.试验采用布拉格分布光纤采集立管表面应变时历信息,进一步通过模态叠加法重构立管涡激振动位移响应.同时,本文分别对两立管横流向沿管长方向的位移RMS值和振动频率,以及横截面位移轨迹和顺流向位移最大值进行了分析研究.研究结果分析表明,并列形式两管发生干涉影响的范围与管径大小有关,管径越大干涉范围越大;交错形式下,处于尾流中的立管同时受到涡激振动和尾流诱导振动的影响;而串列形式某些管间距布置形式下,处于尾流中的立管主要受尾流诱导振动的影响.