图像末制导炮弹内弹道性能与发射过载分析

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作者 蔡灿伟 宁全利 +2 位作者 邓海飞 张之文 刘立稳 《含能材料》 北大核心 2025年第6期645-657,共13页

为准确分析图像末制导炮弹内弹道性能及所受的发射过载,根据适配的火炮发射平台、发射装药特性与作用原理,研究了不同装药号发射的内涵本质,建立了图像末制导炮弹内弹道两相流模型,依据两种不同工况条件仿真与实测的相关数据对模型进行... 为准确分析图像末制导炮弹内弹道性能及所受的发射过载,根据适配的火炮发射平台、发射装药特性与作用原理,研究了不同装药号发射的内涵本质,建立了图像末制导炮弹内弹道两相流模型,依据两种不同工况条件仿真与实测的相关数据对模型进行了合理性验证;以此为基础,基于验证的内弹道两相流模型,分析了某型图像末制导炮弹不同装药号发射时膛内压力波动、弹丸膛内运动等的演变规律,并通过搭建的发射过载工程计算模型,研究了该型图像末制导炮弹在各装药号下所受的发射过载特性。结果表明,两种验证工况下的膛底最大压力和弹丸炮口速度的相对误差均在2%以内,仿真与实测的膛底压力和膛内压力波随时间的变化规律吻合度也均较高;基于验证的模型获得的不同装药条件下图像末制导炮弹内弹道性能与发射过载变化规律与实际发射过程的一般规律一致。 展开更多

关键词 内弹道 压力波 数值模拟 图像末制导炮弹 装药变换 发射过载

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高炮弹药引信技术研究综述

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作者 刘立稳 蔡灿伟 闫小伟 《兵工自动化》 北大核心 2025年第3期80-86,104,共8页

针对单一模式引信的高炮弹药对目标的毁歼概率较低的问题,采用2种以上不同作用原理(或作用方式)的复合引信。阐述引信的概念和作用、分析高炮弹药引信的发射环境、介绍高炮弹药引信的发展现状及特点、评述高炮弹药复合控制引信的研究现... 针对单一模式引信的高炮弹药对目标的毁歼概率较低的问题,采用2种以上不同作用原理(或作用方式)的复合引信。阐述引信的概念和作用、分析高炮弹药引信的发射环境、介绍高炮弹药引信的发展现状及特点、评述高炮弹药复合控制引信的研究现状,并对高炮弹药引信的设计与性能验证方法进行归纳。结果表明,该研究可为后续相关问题提供参考。 展开更多

关键词 高炮弹药引信 发射环境 发展现状 毁歼概率 关键技术 性能验证方法

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气缸张开式尾翼弹膛内时期气缸压力计算 被引量：5

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作者 蔡灿伟 张玉荣 +2 位作者 陶辰立 周杰 陈启明 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第3期49-53,共5页

为研究气缸张开式尾翼弹的膛内时期气缸充放气过程,建立了气缸压力模型,并与经典内弹道模型相联立,进行了模型可解性分析,得到了一种求解气缸压力随时间变化规律的数值方法。以100mm滑膛反坦克炮I型榴弹为例,仿真得到了气缸压力随时间... 为研究气缸张开式尾翼弹的膛内时期气缸充放气过程,建立了气缸压力模型,并与经典内弹道模型相联立,进行了模型可解性分析,得到了一种求解气缸压力随时间变化规律的数值方法。以100mm滑膛反坦克炮I型榴弹为例,仿真得到了气缸压力随时间的变化曲线,计算结果精度高,证明了这种算法的可行性;并在此基础上,分析了气孔横截面积、气缸容积对气缸压力的影响规律。研究结果为气缸张开式尾翼稳定装置结构的优化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 流体力学 气缸张开式尾翼 气缸压力模型 内弹道模型 MATLAB

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高炮弹药引信膛内受力环境分析与仿真验证方法

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作者 刘立稳 蔡灿伟 孙章毅 《指挥控制与仿真》 2025年第1期119-123,共5页

引信是高炮弹药武器系统发挥终端效应的最终执行装置,其性能优劣直接影响高炮弹药系统的引战配合效果,从而决定了高炮弹药对空中目标的毁歼概率,一定程度上影响着战争的结局。分析了高炮弹药引信在膛内的主要受力情况,论述了性能仿真与... 引信是高炮弹药武器系统发挥终端效应的最终执行装置,其性能优劣直接影响高炮弹药系统的引战配合效果,从而决定了高炮弹药对空中目标的毁歼概率,一定程度上影响着战争的结局。分析了高炮弹药引信在膛内的主要受力情况,论述了性能仿真与实验验证的方法,研究成果可为后续高炮弹药引信的结构设计与性能仿真提供参考、借鉴。 展开更多

关键词 高炮弹药引信 膛内受力环境 性能仿真

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制导炮弹尾翼膛内工作异常现象分析 被引量：2

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作者 蔡灿伟 张玉荣 +2 位作者 陶辰立 周杰 孙也尊 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2014年第2期55-59,64,共6页

在某型制导炮弹试验过程中发生了多次尾翼片磨损、气缸气孔烧蚀现象,为分析尾翼张开异常的原因,研究了气缸张开式尾翼膛内工作过程,建立了高温高压火药气体作用下的气孔烧蚀模型,并与内弹道一维两相流模型进行了联立求解,得到了气孔直... 在某型制导炮弹试验过程中发生了多次尾翼片磨损、气缸气孔烧蚀现象,为分析尾翼张开异常的原因,研究了气缸张开式尾翼膛内工作过程,建立了高温高压火药气体作用下的气孔烧蚀模型,并与内弹道一维两相流模型进行了联立求解,得到了气孔直径、活塞气缸内压力的变化规律。仿真计算结果表明,受火药气体烧蚀作用的影响,气孔直径不断扩大,气缸压力明显增大,尾翼受到气缸内活塞的推动在炮膛内部张开,从而使尾翼片与膛线剧烈碰撞而使尾翼损坏,出炮口后尾翼无法正常工作。研究结果对该型制导弹药气缸张开式尾翼的设计和改进有重要参考价值。 展开更多

关键词 气缸张开式尾翼 烧蚀模型 炮射制导弹药 内弹道

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某新型制导炮弹内弹道性能研究 被引量：1

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作者 蔡灿伟 张玉荣 +1 位作者 陶辰立 王涛 《科技通报》 北大核心 2014年第7期92-95,共4页

考虑到气缸张开式尾翼启动时机与炮弹的内弹道性能密切相关,对某新型制导炮弹内弹道性能进行了研究,建立了内弹道一维两相流模型并采用了两阶精度的MacCormack差分格式对模型进行了仿真,得到了膛压、弹丸速度等随时间的变化规律曲线,分... 考虑到气缸张开式尾翼启动时机与炮弹的内弹道性能密切相关,对某新型制导炮弹内弹道性能进行了研究,建立了内弹道一维两相流模型并采用了两阶精度的MacCormack差分格式对模型进行了仿真,得到了膛压、弹丸速度等随时间的变化规律曲线,分析了药厚、火药燃烧规律、弹丸阻力系数等因素对内弹道性能的影响。研究结果为进一步分析该新型制导炮弹气缸张开式尾翼气缸压力的变化规律提供了理论依据。 展开更多

关键词 制导炮弹 两相流 内弹道 数值仿真

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耦合稳定结构特性的图像末制导炮弹内弹道性能研究 被引量：1

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作者 蔡灿伟 宁全利 +2 位作者 陈翠华 刘立稳 许汝耀 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第5期64-71,共8页

针对线膛火炮发射的图像末制导炮弹多采用“滑动弹带+气缸张开式尾翼”稳定结构特点,对末制导炮弹发射过程、滑动弹带膛内作用过程和气缸张开式尾翼气缸膛内充放气过程进行分析,建立了耦合“滑动弹带+气缸张开式尾翼”稳定结构特性的图... 针对线膛火炮发射的图像末制导炮弹多采用“滑动弹带+气缸张开式尾翼”稳定结构特点,对末制导炮弹发射过程、滑动弹带膛内作用过程和气缸张开式尾翼气缸膛内充放气过程进行分析,建立了耦合“滑动弹带+气缸张开式尾翼”稳定结构特性的图像末制导炮弹内弹道模型,并以某图像末制导炮弹为例进行了数值仿真研究,得到了弹丸发射时膛内火药燃气压力和气缸内部压力、弹丸膛内运动速度以及弹体自转角速度等内弹道性能随时间的变化规律。从仿真结果来看,仿真模型计算精度较高,并且相关曲线与该图像末制导炮弹实际发射时的变化规律相一致,验证了模型合理性。在此基础上,从装备设计研制的角度重点分析了气孔直径和弹体与弹带环后端面之间摩擦系数的变化对气缸内外压差、弹体炮口转速等的影响规律。相关研究成果可为图像末制导炮弹结构的优化设计、弹载器件失效与抗过载机理以及其他类型制导炮弹在线膛火炮发射平台上的应用研究提供一定的理论基础与数据支撑。 展开更多

关键词 弹载器件 图像末制导炮弹 滑动弹带 气缸张开式尾翼 内弹道 数值仿真

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某新型迫击炮防重装弹系统设计

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作者 许汝耀 蔡灿伟 孙章毅 《指挥控制与仿真》 2024年第3期25-29,共5页

为解决迫击炮发射过程中可能发生的重装弹问题,确保部队实弹射击时人员和装备的安全,设计一种新型迫击炮防重装弹系统,借助炮弹装填时的下滑力和缓冲机运动时的缓冲力来自动切换自身状态的指示物,从而解决迫击炮实弹射击中可能出现的“... 为解决迫击炮发射过程中可能发生的重装弹问题,确保部队实弹射击时人员和装备的安全,设计一种新型迫击炮防重装弹系统,借助炮弹装填时的下滑力和缓冲机运动时的缓冲力来自动切换自身状态的指示物,从而解决迫击炮实弹射击中可能出现的“重装弹”问题。通过顶杆组件与缓冲机之间的相互作用,可实现将缓冲力传递至防重装弹系统。经理论计算与仿真实验验证,表明其顶杆组件能够满足迫击炮射击的强度和稳定性要求。 展开更多

关键词 迫击炮 防重装 顶杆组件 强度 稳定性

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某型自行榴弹炮弹丸卡膛深度监控系统设计 被引量：2

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作者 蔡灿伟 焦贵伟 +2 位作者 宁全利 刘闯 陈翠华 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2018年第3期67-70,共4页

基于部队实战训练过程中某型榴弹炮出现不同射角弹丸自动装填不到位并且难以发现这一实际问题,在分析弹丸全自动装填过程的基础上,利用激光测距技术、自动控制技术和单片机技术设计了弹丸卡膛深度监控系统。介绍了系统的实现原理、总体... 基于部队实战训练过程中某型榴弹炮出现不同射角弹丸自动装填不到位并且难以发现这一实际问题,在分析弹丸全自动装填过程的基础上,利用激光测距技术、自动控制技术和单片机技术设计了弹丸卡膛深度监控系统。介绍了系统的实现原理、总体设计和应用试验,给出了3门火炮不同状态下的弹丸卡膛深度检测结果。结果表明该设计能快速有效地完成自行榴弹炮弹丸卡膛深度的监控,为自动检测火炮全自动输弹系统工作状态是否良好以及为部队火炮装备预防性维修和勤务保障奠定了一定的理论依据。 展开更多

关键词 光电子学与激光技术 自行火炮 装填状态 单片机

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火炮复进机压力监测系统设计 被引量：2

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作者 胡朝根 张晓龙 +2 位作者 王强 刘闯 蔡灿伟 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2016年第3期80-83,共4页

复进机作为火炮反后坐装置的重要组成部分,其性能好坏直接影响到火炮战斗力。针对火炮反后坐装置工作可靠性与复进机内部压力密切相关这一工程实际问题,设计了一种可以实时反映火炮复进机内部压力变化规律的压力监测系统。该系统利用了... 复进机作为火炮反后坐装置的重要组成部分,其性能好坏直接影响到火炮战斗力。针对火炮反后坐装置工作可靠性与复进机内部压力密切相关这一工程实际问题,设计了一种可以实时反映火炮复进机内部压力变化规律的压力监测系统。该系统利用了现代传感技术、无线传输技术以及单片机技术,实现了建制规模火炮复进机压力数字化检测与管理,为火炮反后坐装置常态化检测、维护和保养提供了便捷的信息化管理平台。试验结果表明:该设计可靠实用,符合火炮射击过程,为反后坐装置后续故障诊断奠定了基础。 展开更多

关键词 自动控制技术 监测 火炮复进机 建制规模 压力

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自行火炮装填不到位故障机理分析及相应措施探讨

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作者 胡朝根 蔡灿伟 +2 位作者 朱平安 王强 叶中樵 《科技通报》 2018年第5期189-191,共3页

基于部队实战训练过程中提出的某型火炮弹丸自动装填不到位这一实际问题,在分析全自动输弹系统工作原理的基础上,对该型自行火炮弹丸装填不到位的故障机理进行了分析,从故障所带来的危害上阐述了预防故障的重要性,并对故障预防措施进行... 基于部队实战训练过程中提出的某型火炮弹丸自动装填不到位这一实际问题,在分析全自动输弹系统工作原理的基础上,对该型自行火炮弹丸装填不到位的故障机理进行了分析,从故障所带来的危害上阐述了预防故障的重要性,并对故障预防措施进行了相应地分析和探讨,提出了几点意见和建议。研究成果可以为部队装备全自动输弹系统预防性维修和勤务保障以及最大程度地降低输弹系统的故障率提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 自行火炮 输弹系统 液压 故障

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动载荷作用下迫击炮与土壤刚柔耦合响应分析 被引量：1

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作者 孙章毅 蔡灿伟 《指挥控制与仿真》 2023年第1期102-107,共6页

在实弹射击中,一般将迫击炮座钣与水平地面构筑成20°角左右,从而使座钣更加稳固,以提高射击精度。为探究身管与座钣在实弹射击中的最佳配合角度,建立了某型82 mm迫击炮与土壤刚柔耦合的有限元模型,对装药号为4号,射角分别为50°... 在实弹射击中,一般将迫击炮座钣与水平地面构筑成20°角左右,从而使座钣更加稳固,以提高射击精度。为探究身管与座钣在实弹射击中的最佳配合角度,建立了某型82 mm迫击炮与土壤刚柔耦合的有限元模型,对装药号为4号,射角分别为50°、60°,座钣与水平地面分别成10°、20°、30°的6种工况,基于显式求解器进行发射动态响应分析,得到6种工况下迫击炮一发射击时射角的相对变化曲线。在其他发射条件一致时,发现座钣与身管的角度越接近90°,迫击炮射角相对变化量越小,当座钣与身管角度达到90°时,射角相对变化量也达到最小值,此时的射击精度最高。该研究结果对迫击炮的可靠使用、发射动态响应研究和相关辅助装置设计具有参考价值。 展开更多

关键词 迫击炮 土壤 刚柔耦合 显式动力学 动态响应

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