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爆炸冲击作用下反坦克三角锥混凝土的毁伤特性数值模拟分析
1
作者 车龙 郭策安 +2 位作者 潘琳琳 卢旭东 顾晓辉 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期53-59,共7页
为探讨反坦克三角锥混凝土在爆炸冲击作用下的毁伤特性。利用ANYSYS/Explicit Dynamics有限元分析软件建立反坦克三角锥混凝土有限元模型,开展约束方式、炸药量和炸药高度对混凝土损伤和总变形的影响规律研究。结果显示:爆炸冲击作用下... 为探讨反坦克三角锥混凝土在爆炸冲击作用下的毁伤特性。利用ANYSYS/Explicit Dynamics有限元分析软件建立反坦克三角锥混凝土有限元模型,开展约束方式、炸药量和炸药高度对混凝土损伤和总变形的影响规律研究。结果显示:爆炸冲击作用下无固定和重力约束对三角锥混凝土毁伤影响基本相同,而固定约束下的损伤是其3倍左右;改变炸药量有利于三角锥混凝土的毁伤,且大于一定值时损伤呈指数形式增长;在质量和约束不变情况下,毁伤存在一个最佳炸药高度。通过计算不同参数下爆炸对反坦克三角锥混凝土的毁伤,所获取混凝土的毁伤规律结果可为战斗部设计和防护结构设计提供重要参考。 展开更多
关键词 爆炸冲击 反坦克三角锥混凝土 毁伤特性 数值模拟
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基于气动方式的供弹装置结构设计与动态特性分析
2
作者 王鹏 陶泽 +2 位作者 岳跃康 宋焦 刘江帆 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期37-43,共7页
针对箱式火箭炮供弹自动化能力不足以及效率低下的问题,设计了一款供弹迅速、结构紧凑、自动化程度高的气动供弹装置。该装置利用高压气体实现快速供弹的功能,可以提高火箭炮的饱和打击能力。完成气动供弹装置的结构设计及供弹过程动力... 针对箱式火箭炮供弹自动化能力不足以及效率低下的问题,设计了一款供弹迅速、结构紧凑、自动化程度高的气动供弹装置。该装置利用高压气体实现快速供弹的功能,可以提高火箭炮的饱和打击能力。完成气动供弹装置的结构设计及供弹过程动力学特性的分析。使用SolidWorks对供弹装置进行建模,并对其进行力学计算,初步计算出气瓶压力,为仿真分析提供参考。运用FLUENT、ABAQUS、ADAMS仿真软件分析供弹过程中弹丸的作用力、速度、加速度和位移等动力学特性。仿真结果表明:该装置能达到快速供弹的要求且极大地提高了供弹效率,对于实现快速供弹以及其他供输行业及工作具有实际指导意义。 展开更多
关键词 供弹装置 气动 结构设计 动力学仿真
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某自动炮推弹凸轮优化设计与试验研究
3
作者 郭竞尧 罗亚军 +3 位作者 任弘毅 王国博 蔡冠雄 王宏金 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期1-6,21,共7页
针对某外能源驱动自动炮在推弹动作到位时会偶发弹药轴向解体而造成故障的问题,通过对实现推弹动作的推弹凸轮曲线进行分析,确定了运用摆线运动代替简谐运动的曲线优化思路。建立了摆线过渡段曲线通用方程并由自动炮循环图作为结构参数... 针对某外能源驱动自动炮在推弹动作到位时会偶发弹药轴向解体而造成故障的问题,通过对实现推弹动作的推弹凸轮曲线进行分析,确定了运用摆线运动代替简谐运动的曲线优化思路。建立了摆线过渡段曲线通用方程并由自动炮循环图作为结构参数边界条件,经结构参数寻优获得凸轮曲线方程。经仿真对比,优化后较优化前的凸轮机构从动件运动加速度值整体有明显下降;完成了实物试验对比验证,将优化前后的凸轮实物分别装机进行模拟射击试验测试,测试结果与优化结果相符;后再经初步的实弹射击试验,弹药轴向解体现象暂未再次出现。优化结果证明了采用摆线运动曲线作为凸轮曲线过渡段可以有效地降低被凸轮从动部件驱动的弹药的受力状态。 展开更多
关键词 自动炮 凸轮 优化设计 简谐运动 摆线运动
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某大口径迫弹飞行稳定性分析及优化研究
4
作者 杨亮亮 李仕轩 +3 位作者 樵军谋 王永河 刘宁 赵博一 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期60-65,共6页
为研究优化某大口径迫弹的飞行稳定性,基于空气动力学理论及弹丸摆动方程,对某大口径迫弹飞行稳定性参数进行了理论计算,得到了不同尾翼材料的弹丸在不同射角下的飞行稳定性参数,利用纸靶法对上述理论计算及优化进行了试验验证。结果表... 为研究优化某大口径迫弹的飞行稳定性,基于空气动力学理论及弹丸摆动方程,对某大口径迫弹飞行稳定性参数进行了理论计算,得到了不同尾翼材料的弹丸在不同射角下的飞行稳定性参数,利用纸靶法对上述理论计算及优化进行了试验验证。结果表明:相对于采用钢制尾翼的大口径迫弹,采用铝制尾翼的弹丸在整个飞行过程中,稳定力矩更大,稳定储备量更高,摆动波长更小,有利于提高弹丸的飞行稳定特性;在45°射角下相较于钢尾翼迫弹,铝尾翼迫弹的稳定储备量增加了10%;摆动波长的试验结果与理论计算结果较为吻合,钢尾翼迫弹误差为7.8%,铝尾翼迫弹误差为5.6%。研究结果为大口径迫弹的性能优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 大口径迫弹 尾翼材料 纸靶法 稳定储备量 飞行稳定性 摆动波长
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基于自耦控制理论的火炮俯仰电液伺服系统技术研究
5
作者 沈凯 韩崇伟 +3 位作者 曾喆昭 李长红 张子雒 耿晓虎 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期74-82,共9页
针对火炮泵控缸电液伺服系统中存在非线性、外部扰动以及内部参数摄动等问题,以角度跟踪为目标,提出了一种基于自耦PID理论的控制方法。该方法将火炮泵控缸电液伺服系统中的不确定性以及外部扰动定义为总和扰动,在外环设计虚拟控制量,... 针对火炮泵控缸电液伺服系统中存在非线性、外部扰动以及内部参数摄动等问题,以角度跟踪为目标,提出了一种基于自耦PID理论的控制方法。该方法将火炮泵控缸电液伺服系统中的不确定性以及外部扰动定义为总和扰动,在外环设计虚拟控制量,将三阶非线性不确定扰动系统映射为外环二阶线性扰动系统和内环一阶线性扰动系统。据此,分别对外环二阶、内环一阶线性扰动系统设计基于自适应速度因子的自耦PD、自耦PI控制器,在复频域分析了系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性。结果表明,相较于PID和ADRC,所设计的控制器具有鲁棒性好、抗扰动强、控制简单等特点,在火炮电液伺服系统中具有重要研究价值。 展开更多
关键词 火炮电液伺服系统 自耦PID 鲁棒控制 虚拟控制器 速度因子 总和扰动
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章动对无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的数值分析
6
作者 张银环 肖秦琨 +2 位作者 刘星 侯学礼 薛静云 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期59-67,共9页
为研究弹丸章动对引信无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的影响,依据多刚体动力学理论,建立弹丸章动运动下无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的数学模型。采用ADAMS虚拟样机技术并设置驱动、摩擦等参数对延迟解锁过程进行动力学仿真分析。... 为研究弹丸章动对引信无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的影响,依据多刚体动力学理论,建立弹丸章动运动下无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的数学模型。采用ADAMS虚拟样机技术并设置驱动、摩擦等参数对延迟解锁过程进行动力学仿真分析。结果表明:建立的无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的数学模型准确性较高;弹丸最大章动角出现在炮口处,当炮口速度为358 m/s,最大章动角为0.153 rad;章动角与延迟解锁时间呈反比关系。该研究方法可为引信设计提供理论依据,对缩短生产周期、调试模型参数、降低研制成本具有重要意义。 展开更多
关键词 机械引信 无返回力矩钟表机构 章动 多刚体动力学 虚拟样机技术
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迫击炮协调臂前装填系统动力学仿真
7
作者 张雅斌 刘宁 +1 位作者 黄建文 侯保林 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期83-88,96,共7页
为了提高迫击炮的自动化程度,设计了一种协调臂的迫击炮前装填系统。该系统利用抱弹筒携带弹药,并且在协调臂的转动下携带弹药至炮口处装填。该系统利用协调臂来实现自动化装填,可以完成15发/min的装填技术指标,研制的原理样机验证了方... 为了提高迫击炮的自动化程度,设计了一种协调臂的迫击炮前装填系统。该系统利用抱弹筒携带弹药,并且在协调臂的转动下携带弹药至炮口处装填。该系统利用协调臂来实现自动化装填,可以完成15发/min的装填技术指标,研制的原理样机验证了方案可行性。为解决原理样机中出现的协调臂振动与抱弹筒的摆动问题,建立了多体动力学模型并进行仿真。根据仿真中出现的问题对系统结构针对化的改进,并对改进后的系统进行多体动力学仿真,仿真结果表明改进后的系统装填性能有较大提升,该系统可以达到所设计的装填性能指标。该迫击炮协调臂前装填系统为迫击炮的无人化自动化提供了新的方案。 展开更多
关键词 迫击炮 自动装填 协调臂 结构设计 刚柔耦合动力学仿真
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M109系列自行火炮发展历程浅析
8
作者 郑永辉 周宇 +1 位作者 杨军宁 宋小雷 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期108-113,共6页
大口径压制火炮是世界各国陆军火力打击体系的骨干力量,随着技术的发展,火炮装备技术复杂度和研发成本迅速增大,如何平衡有限的军费及资源投入与无限的装备发展需求之间的矛盾,成为一个重要研究课题。聚焦迄今为止服役时间最长、产量最... 大口径压制火炮是世界各国陆军火力打击体系的骨干力量,随着技术的发展,火炮装备技术复杂度和研发成本迅速增大,如何平衡有限的军费及资源投入与无限的装备发展需求之间的矛盾,成为一个重要研究课题。聚焦迄今为止服役时间最长、产量最高、装备数量最多的155 mm自行火炮——美国M109系列火炮,简要介绍了其发展历程和趋势,包括出口后的衍生型号,从服役时间等不同角度讨论了该系列火炮发展模式的优势,对美国采用该发展模式的出发点和相应能力支撑进行了分析。结果表明现役装备改进提升是平衡资源与需求间矛盾的重要途经,而保持技术优势和对技术发展趋势及速度的清晰认识是实施该途径的重要支撑。本文的研究成果可为我国未来火炮技术与装备发展模式提供参考。 展开更多
关键词 M109自行火炮 发展历程 发展模式 启示
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紫铜和工业纯铁线形药型罩成型特性分析
9
作者 胡汪洋 杜忠华 +3 位作者 许猛 李先成 王猛 徐立志 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期15-21,共7页
为了探究紫铜和工业纯铁周向多线形爆炸成型战斗部药型罩的成型及毁伤特性,开展了试验和数值仿真研究,获得了两种药型罩的成型、速度变化以及毁伤威力差异。研究结果表明:紫铜与纯铁药型罩在闭合过程中,尾部均会出现震荡回弹现象,直至... 为了探究紫铜和工业纯铁周向多线形爆炸成型战斗部药型罩的成型及毁伤特性,开展了试验和数值仿真研究,获得了两种药型罩的成型、速度变化以及毁伤威力差异。研究结果表明:紫铜与纯铁药型罩在闭合过程中,尾部均会出现震荡回弹现象,直至毁伤元状态稳定该现象逐渐消失;当药型罩厚度均为4.5 mm时,纯铁毁伤元闭合速度更快,但尾部回弹幅度更大;纯铁毁伤元长径比(2.57)较紫铜毁伤元长径比(3.1)小,紫铜毁伤元的成型及对Q235钢靶的侵彻能力均优于纯铁毁伤元,该结论不仅适用于药型罩厚度为4.5 mm,而且对药型罩厚度在3 mm至7 mm内皆适用。紫铜及工业纯铁毁伤元的实测速度与数值模拟结果符合良好,仿真结果可靠,研究成果可为周向毁伤元战斗部设计提供参考。 展开更多
关键词 线形药型罩 数值模拟 爆炸 侵彻
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地面无人装备火控系统多模智能控制策略研究
10
作者 贺宝成 韩磊 +2 位作者 赵凯 王越 王晶 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期44-51,共8页
通过对地面无人装备火控系统自主化工作流程进行讨论分析,研究了目标指示、跟随和稳定3种模式下的工作原理。针对传统火控系统以一套控制参数适应多种工况的控制方式灵活性差、跟踪和稳定性能很难做到兼容的情况,提出了一种多工作模式... 通过对地面无人装备火控系统自主化工作流程进行讨论分析,研究了目标指示、跟随和稳定3种模式下的工作原理。针对传统火控系统以一套控制参数适应多种工况的控制方式灵活性差、跟踪和稳定性能很难做到兼容的情况,提出了一种多工作模式智能切换策略及多控制参数最优匹配的方法。研究结果表明,通过对多种模式的位置环控制器和速度环控制器设计和参数调试,提高了火控系统目标指示快速响应能力、火力线快速跟随性能和隔离载体扰动的稳定性能,适应了无人装备不同工况的使用需求。 展开更多
关键词 地面无人装备 多模智能控制 最优匹配 模式智能切换
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身管武器前置喷管-膛口制退器复合减后坐技术研究
11
作者 石之昱 张鹏军 +2 位作者 刘朋展 乔子卓 刘琪 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期114-121,共8页
身管武器均有减小后坐力和提高机动性的需求,相对其他平台武器,无人机载武器对减小武器后坐力的需求更为迫切。为减少无人机载小口径武器发射的后坐冲量,提出前置喷管-膛口制退器复合减后坐方案,通过内弹道装药设计,建立了复合减后坐发... 身管武器均有减小后坐力和提高机动性的需求,相对其他平台武器,无人机载武器对减小武器后坐力的需求更为迫切。为减少无人机载小口径武器发射的后坐冲量,提出前置喷管-膛口制退器复合减后坐方案,通过内弹道装药设计,建立了复合减后坐发射系统的一维内弹道和后效期的数学模型,并进行了后坐力数值仿真;通过参数匹配提高了喷管与膛口制退器对后坐力的抑制效果。结果表明:提出的复合减后坐方案的后坐冲量减小了59.96%,可为小口径武器前置喷管-膛口制退器复合减后坐研究提供理论支撑。 展开更多
关键词 无人机 减后坐 拉瓦尔喷管 膛口制退器 内弹道 数值计算
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内埋式航炮膛口偏流装置效能分析
12
作者 蔺子豪 李强 +2 位作者 周栋 梁兴旺 孙志群 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期99-107,共9页
以CFD数值模拟软件为平台,基于计算流体力学的数值模拟方法,利用三维建模软件建立了内埋式航炮发射时炮口射流的仿真模型。通过对内埋式航炮膛口流场特性的研究,分析了膛口流场对炮口附近飞机蒙皮和机身结构炮振的影响,设计了膛口偏流... 以CFD数值模拟软件为平台,基于计算流体力学的数值模拟方法,利用三维建模软件建立了内埋式航炮发射时炮口射流的仿真模型。通过对内埋式航炮膛口流场特性的研究,分析了膛口流场对炮口附近飞机蒙皮和机身结构炮振的影响,设计了膛口偏流减压装置,并验证了其合理性。得到了在膛口流场的作用下,飞机蒙皮和舱门表面的压力分布规律。对航炮发射时膛口流场的仿真分析包括考虑加装偏流装置和不加装偏流装置两种情况。结果表明:加装偏流装置能够降低内埋式航炮膛口附近所产生的曲面激波的强度,并且能够改变曲面激波扩散的方向,有效减小了航炮上飞机蒙皮和舱门表面的压力,降低了激波对其造成的损害。 展开更多
关键词 计算流体力学 膛口流场 内埋式航炮 数值模拟 偏流装置
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基于遗传算法的导弹姿控回路线性二次型控制器优化设计
13
作者 王中流 张鹏飞 +1 位作者 何印 马振华 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期22-29,共8页
针对导弹姿控系统的动态响应稳定性问题,设计了一种基于遗传算法的线性二次型控制器。在线性定常系统中设计一种最优线性二次型控制器,使用遗传算法对控制器的权重矩阵进行优化和解算,并对设计的线性二次型控制器进行仿真验证。仿真结... 针对导弹姿控系统的动态响应稳定性问题,设计了一种基于遗传算法的线性二次型控制器。在线性定常系统中设计一种最优线性二次型控制器,使用遗传算法对控制器的权重矩阵进行优化和解算,并对设计的线性二次型控制器进行仿真验证。仿真结果表明,相较于没有线性二次型控制器的三阶系统,该设计可将三阶姿控系统的上升时间提高至0.3 s,峰值时间缩短为1.3 s,超调量降低至10%;此外,与传统的线性二次型控制器相比,结合遗传算法优化的线性二次型控制器可将三阶姿控系统的响应时间缩短2 s,超调量降低至5%,能够有效提升导弹姿控回路稳定性能,缩短系统响应时间。 展开更多
关键词 姿控系统 线性二次型控制器 权重矩阵 参数优化
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翼型后缘变弯对炮射滑翔增程弹气动特性的影响
14
作者 李钊 张龙 +1 位作者 杨广珺 王雨 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期30-36,共7页
增加炮射滑翔增程弹性能的核心是提高弹丸气动性能,在已有变后掠角结构的增程基础上,通过引入后缘无缝连续变弯技术,可减轻翼面气流分离,在不引起整体尺寸额外增加的前提下提高滑翔阶段的弹体升阻比,改善气动性能,增加滑翔航程。研究弹... 增加炮射滑翔增程弹性能的核心是提高弹丸气动性能,在已有变后掠角结构的增程基础上,通过引入后缘无缝连续变弯技术,可减轻翼面气流分离,在不引起整体尺寸额外增加的前提下提高滑翔阶段的弹体升阻比,改善气动性能,增加滑翔航程。研究弹翼后缘弯度变化对弹药气动特性的影响规律,以后缘连续变形弹翼为对象,引入一方程S-A湍流模型封闭N-S方程并求解,分别完成具有±5°后缘偏角翼型的气动性能计算,对其在不同雷诺数下的升阻力系数、力矩系数等气动性能进行分析。数值计算表明:滑翔增程弹的弹翼从80%弦长处位置产生5°正偏转时,翼型升力系数提高可达16%以上,俯仰力矩有利于弹体稳定性能提高;后缘正偏转弹翼在流场动态发展过程中均可产生稳定升力,平均升阻比相比原始弹翼提高80%以上,滑翔距离增加78%以上。 展开更多
关键词 炮射滑翔弹 翼型后缘变弯 气动特性 滑翔性能
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无人机压缩空气式弹射装置研究
15
作者 邓东雷 郝永平 +3 位作者 徐九龙 杨健 于鹏达 黄功政 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期17-23,共7页
传统方式起飞的旋翼无人机到达目标位置的飞行时间过长使其在战场上的应用存在局限性。设计了一种以压缩空气为动力源的无人机弹射装置,使无人机能够在较短时间内获得一定初速并达到对应高度。利用求解流固耦合模型软件AUTODYN建立储气... 传统方式起飞的旋翼无人机到达目标位置的飞行时间过长使其在战场上的应用存在局限性。设计了一种以压缩空气为动力源的无人机弹射装置,使无人机能够在较短时间内获得一定初速并达到对应高度。利用求解流固耦合模型软件AUTODYN建立储气瓶不同初始压强、不同泄流尺寸的弹射装置模型,分析了发射体速度、位移与时间关系图,结果表明,在0.3~0.8 MPa之间,发射体初速度随着初始压强和泄流尺寸的增加而增大,发射体由于压缩空气流量不足造成的筒内速度波动可通过提升初始压强、增大泄流尺寸有效改善;并在此基础上搭建试验样机进行测试,多次试验结果表明:当初始压强为0.5 MPa、泄流直径为40 mm、垂直发射状态时,该发射装置可使无人机在发射出筒后获得约15 m/s的初始速度,基本满足设计要求,该方案具有一定可行性,可为此类发射装置的设计、优化提供依据。 展开更多
关键词 无人机弹射 压缩空气 内弹道 出射速度 建模仿真 AUTODYN软件
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卵形弹侵彻冻土实验及数值模拟研究
16
作者 高豪强 盛鹏 +3 位作者 梁增友 王春光 周通通 童超慧 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期113-119,共7页
针对冻土地区的地下防护工程建设问题,进行了弹体侵彻冻土试验,以100~200 m/s的弹体初速侵彻-10℃下含水率为30%的冻土,对冻土的抗侵彻能力进行了试验研究。试验结果表明:随着弹体初速的提高,弹体侵彻冻土的深度逐渐增加,弹体在侵彻冻... 针对冻土地区的地下防护工程建设问题,进行了弹体侵彻冻土试验,以100~200 m/s的弹体初速侵彻-10℃下含水率为30%的冻土,对冻土的抗侵彻能力进行了试验研究。试验结果表明:随着弹体初速的提高,弹体侵彻冻土的深度逐渐增加,弹体在侵彻冻土过程中弹体姿态未出现反转,并得到了弹体侵彻深度和速度之间的关系式。采用LS-DYNA软件建立了数值计算模型对弹体侵彻冻土进行仿真计算,分析了侵彻速度对弹体侵彻能力的影响。通过数值模拟并对比试验结果、理论计算和经验公式可知,弹体侵彻深度与弹体初速变化的趋势保持一致,与理论计算结果吻合程度高,验证了空腔膨胀理论模型在侵彻冻土方面的可行性,相对于经验公式,理论计算公式更贴近于实际侵彻结果,为冻土地区的地下防护工程建设提供理论依据。 展开更多
关键词 卵形弹 侵彻 冻土 空腔膨胀模型 数值模拟
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火炮随动系统能量回馈控制技术研究
17
作者 肖文山 马捷 +2 位作者 张高生 梁炳炎 庞明喜 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期68-76,共9页
火炮随动系统通常具有较大转动惯量和频繁加减速的运动特性,这使得炮塔在制动和减速的过程中会将大量机械能转化为电能,而母线吸收能力有限。为防止母线升压过高损坏系统,常见的采用泄放电阻消耗泵升电压的方式会造成能量损耗和较大的... 火炮随动系统通常具有较大转动惯量和频繁加减速的运动特性,这使得炮塔在制动和减速的过程中会将大量机械能转化为电能,而母线吸收能力有限。为防止母线升压过高损坏系统,常见的采用泄放电阻消耗泵升电压的方式会造成能量损耗和较大的发热问题。针对此问题,从能量角度出发对火炮随动系统运动过程进行了分析和计算,给出系统所需的平均能耗和储能电容容量值,提出了一种基于超级电容能量回馈火炮随动系统设计方法。通过等效原理,提出了一种前、反馈的复合双向控制策略,并进行了仿真研究。仿真结果表明该方法可以有效维持母线电压的稳定,同时超级电容的加入避免了能量损耗和发热问题,为火炮随动系统驱动技术提供了新的研究思路和方法。 展开更多
关键词 火炮随动系统 超级电容 复合控制 母线电压 能量回馈
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无后坐炮发射迫弹的流场数值模拟分析
18
作者 王腾 李强 +3 位作者 蔺子豪 卫连升 李响 左军成 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期97-102,共6页
为研究以无后坐炮发射形式发射迫弹时炮口和喷管处的流场分布,运用Fluent流体计算软件,对发射迫弹过程的流场进行了数值模拟。通过三维建模软件UG建立2D平面轴对称流动数学模型,采用计算软件编程,将数值模拟与Fluent相结合,实现流场数... 为研究以无后坐炮发射形式发射迫弹时炮口和喷管处的流场分布,运用Fluent流体计算软件,对发射迫弹过程的流场进行了数值模拟。通过三维建模软件UG建立2D平面轴对称流动数学模型,采用计算软件编程,将数值模拟与Fluent相结合,实现流场数值模拟。仿真得到了从迫弹起动至迫弹出炮口这一段时间内的流场分布情况。根据仿真结果对喷管附近的压力分布与气流速度进行分析,得到附近区域内的峰值分布情况。结果表明:随着弹丸从膛底运动到炮口后,炮口和尾喷管处的气流速度和压力先增大后逐渐减小,得到了尾喷管处的危险区域,为无后坐炮的喷管设计与优化、喷管处的安全区域提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 无后坐炮 迫弹 流场 数值模拟 喷管
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平动式曲线后坐轻型火炮原理与优化研究
19
作者 齐权 顾克秋 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期103-112,共10页
曲线后坐技术能够提高轻型火炮射击时的后坐稳定性,但也存在复进稳定性较差、后坐阻力过大等不足。针对曲线后坐原理的优缺点,从曲线后坐系统和总体结构布局两个方面进行改进,提出一种轻型火炮滚轮导向平动式曲线后坐方案,并通过动力学... 曲线后坐技术能够提高轻型火炮射击时的后坐稳定性,但也存在复进稳定性较差、后坐阻力过大等不足。针对曲线后坐原理的优缺点,从曲线后坐系统和总体结构布局两个方面进行改进,提出一种轻型火炮滚轮导向平动式曲线后坐方案,并通过动力学优化设计,合理匹配曲线导轨形状和后坐阻力规律,以进一步提高火炮射击性能。采用有限元和参数化建模方法建立了火炮发射动力学模型,以射击稳定性和后坐阻力为优化目标,基于Kriging代理模型和非支配排序遗传算法(NSGA-II)对曲线导轨和反后坐装置的结构参数进行多目标优化匹配,并基于熵权-TOPSIS法筛选Pareto解集得到了一组最优参数组合。结果表明,优化后的曲线后坐火炮的前大架跳高降低23.48%,后坐阻力峰值减小8.16%,优化效果明显;相比于同口径轻型直线后坐火炮,在相同全炮重和射击工况下,优化后的曲线后坐火炮的前后大架跳高分别降低了37.65%和29.03%,后坐阻力峰值仅增大1.33%,后坐和复进时期的射击稳定性都有明显提高,同时有效控制了后坐阻力,为轻型曲线后坐火炮的设计与优化提供了参考。 展开更多
关键词 轻型火炮 平动式曲线后坐 射击稳定性 火炮发射动力学 多目标优化
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基于自抗扰控制的欠驱动无人船轨迹跟踪控制研究
20
作者 张子雒 韩崇伟 +3 位作者 梁昊姣 沈凯 蒋佳悦 张子奕 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期44-52,73,共10页
针对欠驱动水面无人船承载火炮时轨迹跟踪问题的强耦合、非线性、欠驱动、强扰动等特点,考虑参数不确定性的问题,建立系统的数学模型。结合视线法制导律和自抗扰控制方法,解决了系统各状态之间相互耦合的问题,形成了解耦的双通道自抗扰... 针对欠驱动水面无人船承载火炮时轨迹跟踪问题的强耦合、非线性、欠驱动、强扰动等特点,考虑参数不确定性的问题,建立系统的数学模型。结合视线法制导律和自抗扰控制方法,解决了系统各状态之间相互耦合的问题,形成了解耦的双通道自抗扰控制方法。模拟火炮发射时对船体产生的强扰动,并通过仿真验证了该控制方法能够使系统在参数摄动和受外部强扰动的情况下跟踪与时间参数相关的圆形轨迹,有着良好的动态性能和稳态性能。相较于传统自抗扰控制,改进后的扩张状态观测器对扰动的估计更加精确,观测误差更小,使得系统具有较高的跟踪精度和抗扰动能力,为作为火炮发射平台的欠驱动水面无人船轨迹跟踪控制研究提供了一种新的技术途径。 展开更多
关键词 水面无人艇 自抗扰控制 视线法制导律 轨迹跟踪控制 扩张状态观测器
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