弹性变形对大口径炮弹气动特性影响的靶道试验

为了研究气动弹性对大口径炮弹气动特性和飞行稳定性的影响,利用室内弹道靶道,进行了大口径柔性和刚性炮弹模型的靶道自由飞行试验,利用试验数据判读处理出模型飞行过程中的飞行速度、攻角、进动角、空间质心坐标x,y,z和柔性弹模型的弹性变形量,拟合处理出其主要气动力和力矩系数,对比分析了大口径柔性和刚性炮弹模型的动特性和飞行稳定性。研究结果表明,柔性弹模型的阻力系数明显大于刚性弹模型的阻力系数,柔性弹模型变形后升阻比降低,滚转力矩显著增大;根据拍摄的闪光阴影照片和数据处理得到的章动曲线可看出,柔性弹的弹性变形对弹丸稳定性有较大影响,导致弹丸飞行不稳定。     

一种基于弹道系数的外弹道拟合方法

当弹丸的质量和质心变化后,其外弹道会相应的发生变化。为解决弹丸质量和质心大幅度变化后的弹道拟合问题,文章提出了一种以弹丸质心运动微分方程组为模型,采用估算弹道系数与误差拟合修正相结合的弹道拟合方法,解决了拟合系数法难以保证全弹道一致精度的难题。通过实测数据对该方法的检验,表明该方法具有一定工程应用价值。     

一体化弹丸弹体和弹托分离特性研究

一体化弹丸主要由电枢、弹体和弹托组成,弹托在轨道炮内起着支撑并保护弹体的作用。一体化弹丸出膛后,弹体与弹托分离。为研究一体化弹丸出膛后弹体、弹托瞬态分离的行为状态,本文建立了一体化弹丸二维分离模型,基于Navier-Stokes控制方程和6DOF外弹道控制方程以及标准型k-ε湍流模型,采动网格技术(光顺法和局部重构法),对一体化弹丸出膛后弹体、弹托的动态分离过程进行数值仿真,得到不同时刻下分离状态的流场及相关的运动参数。分析弹托和弹体在分离过程中的弹道特性,为后续研究提供了设计依据。     

潜艇武器发射系统发射控制阀三维流场数值仿真

发射控制阀是水下鱼雷发射系统的重要部件,其流量特性决定了鱼雷发射内弹道及相关的发射系统瞬态特性.基于可压缩流体力学控制方程和k-ε湍流模型,运用商用计算流体力学软件Fluent对发射控制阀的内部流场进行了数值模拟,得到了控制阀内部流场规律.所获得的数值模拟结果可为进一步研究水下武器发射气动系统的振动与噪声特性提供参考.     

一种航行体水弹道的数值仿真与试验研究

针对一种航行体复杂的水弹道特性,对流固耦合数值计算方法进行分析,并在此基础上采用MSC.DYTRAN有限元分析软件建立起航行体水弹道仿真计算模型,应用该模型计算得到航行体水中运动规律。研究了水弹道缩比试验相似准则及测试方法,开展多发次缩比试验获取了航行体水弹道特性。仿真计算和缩比试验结果的对比分析表明二者一致性较好,试验和计算方法能够为相似研究提供指导。     

一种考虑尾空泡影响的航行体流体动力数值仿真计算模型

文章针对水下垂直发射航行体,建立了一种考虑尾空泡影响的定常水动力数值仿真计算模型,分析了尾空泡对轴向力、附加力及俯仰阻尼力矩的影响。将仿真获得的考虑尾空泡影响的定常水动力系数代入理论弹道模型,预示水下弹道。计算结果表明,采用文中的考虑尾空泡模型及相应的流体动力求解方法获得的流体力系数,用于预示航行体运动参数的变化规律与模型弹射试验结果一致性较好。     

自导鱼雷齐射射击禁区研究

为确保齐射组织的安全性,根据自导鱼雷齐射相关原理以及射击禁区的定义,在分析影响鱼雷齐射禁区主要因素的基础上,研究了自导鱼雷平行航向齐射的禁区,建立了计算禁区相关参数的模型,并以MK-46鱼雷为例进行了计算,为自导鱼雷齐射的安全使用提供了参考.     

气动不平衡发射装置发射水雷内弹道特性

布雷是潜艇的主要作战使命之一。潜艇发射水雷通常依附于鱼雷发射平台,发射过程中常常伴随着许多不确定性,由于鱼雷与水雷在物理尺度及动力装置上的差异性,在发射过程中存在着较大的差异性,实现安全隐蔽发射更具复杂性,特别是发射开关的运动特性对发射时的安全性影响特别显著。本文基于气动不平衡式发射装置的基本特点,通过弹道建模并利用Simulink软件建立了弹道仿真平台,重点研究了发射气瓶状态参数和发射开关运动特性对弹道参数的影响,获得了弹道仿真结果。     

火箭助推滑翔增程炮弹弹道模型研究

阐述了火箭助推滑翔增程炮弹的飞行原理,对滑翔弹道分三段进行了分析,最初为自由上升段,当弹丸到达顶点附近后受舵翼控制进行水平滑翔,最后以水平滑翔结束时炮弹的参量为下降弹道的起始参数下滑到终点。在弹丸水平滑翔段速度变化较小和保持较小攻角的假设条件下,本文对此弹道进行了建模和仿真计算,得到了滑翔增程弹弹道曲线及炮弹飞行速度沿全弹道的变化曲线,所得结果对滑翔增程炮弹的弹道设计有一定的参考价值。     

水下枪械火药燃气压力计算及仿真

水阻力是影响水下枪械的主要因素,以弹丸和弹丸前枪管内的水柱为受力体建立了水下内弹道的简化模型,重点研究水下枪械的p-t曲线变化规律。利用Matlab软件仿真所得到的p-t、p-x曲线与实验曲线具有较好的一致性,为水下枪械的设计提供了一定理论依据。