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期刊信息/Journal information
弹道学报
中国兵工学会
弹道学报

中国兵工学会

王中原

季刊

1004-499X

ddxb@vip.163.com

025-84315487

210094

江苏省南京孝陵卫200号南京理工大学《弹道学报》编辑部

弹道学报/Journal Journal of BallisticsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国兵工学会和南方理工大学工同主办的学术性刊物。它及时发表起始弹道学、内弹道学、中弹道学、发射动力学、外弹道学、水下弹道学、终点弹道学、创伤弹道学、实验弹道学、空气动力学、飞行力学、弹道系统综合与分析、弹道系统计算机软件的及有关飞行物体运动规律等领域内的学术论文、实验研究、研究报告、综合评述、学术动态等内容。主要读者对象为兵器工业及其他相关部门的研究人员，工程技术人员、管理人员和大专院师生。
正式出版
收录年代

    考虑模态转换的组合动力飞机任务性能快速评估方法

    付昱宋文艳汪秋吟
    1-9页
    查看更多>>摘要：工作在较宽飞行范围的高马赫数组合动力飞机,其动力性能受到飞行条件/飞行姿态以及模态转换的影响,并进一步影响其飞行任务性能.为尽可能真实并快速地评估组合动力飞机的飞行任务性能,提出了一种考虑模态转换的组合动力飞机任务性能快速评估方法,并量化研究了不同飞行轨迹、不同模态转换区间对飞行任务性能的影响.首先建立了高马赫数飞机的飞行动力学模型,将飞行姿态考虑进任务分析中;随后建立了组合动力的非安装及安装性能计算模型,飞行轨迹中可实时模拟动力装置的性能;最后建立了模态转换模拟模型,可分析模态转换过程对飞行任务性能的影响.结果表明:该文研究的飞行马赫数为 5 的组合动力飞机,巡航高度由海拔 20 km升高至 27 km,巡航距离增加 18.3%,总航程增加 21.9%;将模态转换马赫数区间由低马赫数 2～2.3 向高马赫数 2.2～2.5 范围移动,爬升加速段距离增加 8.4%,爬升加速时间增加 5.8%.

    高马赫数飞机组合动力模态转换飞行轨迹飞行任务性能

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    考虑弹头滚转姿态变化影响的防热层厚度优化

    单继祥赵平何衍儒杨鑫...
    10-17页
    查看更多>>摘要：基于气动热/结构温度响应耦合计算方法,研究了弹头固定攻角再入条件下锥身典型子午面结构温度响应特性,以及滚转姿态变化时刻对各子午面结构温度响应的影响,建立了考虑弹头滚转姿态变化影响的防热层厚度优化方法,并基于该方法开展了弹头防热层厚度优化.最后,研究了滚转姿态变化次数对优化效果的影响.结果表明:在再入弹道前段进行滚转姿态变化可使外壁面气动加热量更为合理,有效降低弹体锥身壳体内壁面温升.当迎、背风面壳体内壁面最大温升约束为 25K时,与无滚转姿态变化状态下相比,滚转姿态变化设计可使防热层厚度减小 0.725 mm,减小幅度为 5.4%.通过与滚转姿态变化时刻的联合设计可有效降低锥身防热层厚度.与单次滚转姿态变化时相比,两次滚转姿态变化时防热层厚度减小量仅增大 1.9%,增加滚转姿态变化次数对优化效果影响较小.

    气动热再入攻角滚转姿态变化结构热响应厚度优化

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    系统收敛时间和攻击角度控制的滑模导引律

    张宽桥张德锋王振兴刘敏...
    18-25页
    查看更多>>摘要：针对打击机动目标带攻击角度约束的导引律设计问题,采用滑模控制理论、任意收敛时间控制方法和干扰观测器,设计了一种攻击角度和收敛时间控制的导引律.根据弹目相对运动关系,将目标机动和建模误差等视为干扰,构建了考虑攻击角度约束的制导系统状态方程.分析了任意收敛时间控制方法在干扰情况下的性能,采用滑模控制和干扰观测器对任意收敛时间控制方法进行改进,提升鲁棒性.将该方法用于滑模面和趋近律设计中,采用干扰观测器对系统扰动进行估计,基于滑模控制理论,结合制导控制系统状态方程,推导出了收敛时间和攻击角度可控的滑模导引律.相比有限时间收敛导引律,该导引律的收敛时间和攻击角度可直接设定,无需根据制导参数计算.设置不同的目标机动方式以及不同的攻击角度和收敛时间,进行了多场景的数值仿真.结果表明,所提导引律能够有效实现攻击角度和收敛时间控制,并精确命中目标,同时相比现有导引律其制导性能更佳.

    导弹导引律攻击角度约束收敛时间控制滑模控制任意时间收敛

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    基于弯型预爆管的煤油燃料旋转爆轰发动机起爆实验研究

    刘国秋蔡承霖孙宇航郑权...
    26-34,56页
    查看更多>>摘要：为了研究采用弯型预爆管的预爆轰式连续旋转爆轰发动机点火起爆过程和旋转爆轰波的传播特性,设计了H2/O2 弯型预爆轰管的预爆轰点火装置,进行了预爆轰点火实验,并研究了应用该预爆轰管的煤油/富氧空气旋转爆轰发动机的起爆特性.借助高频动态压力传感器和高速摄影,分别记录了实验过程中的压力信号与流场动态变化过程,分析了旋转爆轰波的起爆过程以及传播特性.实验结果表明:初始爆轰波在到达燃烧室入口后迅速膨胀解耦,形成两个沿相反方向传播的压力波,并且压力峰值迅速衰减;成功起爆后,爆轰波在燃烧室内以双波对撞模态自持传播,每一周期内双波发生对撞的位置不断变化;当煤油质量流量增加时,燃烧室内形成稳定旋转爆轰的时间间隔增加;在稳定工作范围内,提高当量比可以增加爆轰波的平均传播速度.该实验验证了将该弯型预爆管应用于煤油/富氧空气旋转爆轰发动机点火的可行性,进一步揭示了煤油/富氧空气旋转爆轰发动机的起爆过程.

    爆轰发动机弯型预爆轰管液态燃料起爆

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    内膛精度对轨道炮电枢发射过程影响分析

    裴朋超曹斌王普毅葛霞...
    35-40页
    查看更多>>摘要：电磁轨道炮炮膛装配精度直接影响到发射过程中枢轨滑动电接触状态,为分析炮膛装配精度对电枢动态发射的影响,基于炮膛间距实测数值,提取炮膛间距典型变化形态,并建立典型形态下电枢内弹道发射动力学模型,理论分析了炮膛尺寸变化在发射过程中对电枢受力、振动等的影响,并通过真实工况下的动态发射试验和枢轨静态滑动接触试验对理论分析结论进行验证.研究结果表明,膛间距的随机变化可导致发射过程中电枢和轨道处于非对称接触状态,在膛间距变小时,枢轨接触区域会经历由小变大的过程,这一过程有利于增大枢轨接触区域,当膛间距增大时,枢轨接触区域逐渐减小,造成局部面积通过电流过大,当内膛装配精度误差超过 0.2 mm以上时,由此引起的内膛间距波动可导致发射过程中电枢受力不均,同时对电枢产生横向附加振动,这是导致电枢膛内高速运动而解体的主要原因之一.通过分析炮膛装配精度对电枢发射过程的影响,研究结果可以有效指导枢轨匹配性设计,对促进电磁炮未来工程化应用意义显著.

    轨道炮炮膛装配精度滑动电接触炮膛形态动态发射

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    容弹内片状无烟煤粉喷射掺混特性实验研究

    张锋续晗翁春生罗永晨...
    41-49页
    查看更多>>摘要：粉末在容弹以及发动机燃烧室内的掺混状态对粉末爆轰特性有较大的影响,因此亟须对粉末在有限空间内的喷射掺混特性展开研究.搭建了一套透明的容弹系统,通过高速摄影监测系统,对片状煤粉在容弹内的喷射掺混过程进行观测,并对高速摄影拍摄图片进行后处理,分析煤粉在容弹内的喷射掺混变化规律.针对煤粉喷射掺混图像建立了一种灰度值标准差曲率分析方法,研究发现标准差曲率趋于 0 的初始时刻为煤粉掺混均匀最佳时刻,可以选取为最佳点火时间点,且该方法所选取的时刻与逐帧分析高速摄影图像所选取的时刻吻合.在煤粉浓度为 120 g/m3,210 g/m3,300 g/m3 下,依次展开煤粉喷射掺混实验,并应用此灰度图像标准差曲率分析方法进行分析.实验结果表明:保持煤粉浓度一致时,掺混均匀性最佳时间随喷粉时长的增长而逐渐缩短,点火时刻提前;保持喷粉时长一致时,掺混均匀性最佳时间随供粉浓度的增长而延长,点火时刻延后.

    粉末爆轰发动机多相流两相爆轰喷射掺混煤粉定容燃烧弹

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    尼龙-紫铜复合弹带结构设计及动态挤进特性分析

    楚天翔刘东尧
    50-56页
    查看更多>>摘要：针对大口径火炮在弹带挤进阶段由于应力过大易对炮膛内壁造成损伤的问题,以大口径火炮发射过程的内弹道特性为背景,展开尼龙-紫铜复合弹带的结构设计及其动态挤进过程的数值仿真研究.基于现有紫铜材质弹带,通过注塑工艺制备一种尼龙-紫铜复合结构弹带,降低挤进过程中的弹带应力.利用经典内弹道方程组求解内弹道过程中弹丸弹底压力变化,并作为动力条件展开动力学分析,使用单一及复合材质弹带的弹丸挤进过程中的内弹道动力学参数,分析尼龙厚度对复合弹带性能的影响.研究发现,相比于紫铜弹带弹丸,相同条件下使用尼龙弹带的弹丸内弹道动力学参数更高,而挤进终点时刻弹带应力更低;对于使用复合结构弹带的弹丸而言,其内弹道性能和弹带尼龙含量相关.复合弹带尼龙厚度越厚,则挤进过程中弹丸内弹道动力学参数越高,而挤进终点时刻弹带应力越低.相关研究可为中大口径火炮弹带设计提供一定参考.

    弹带挤进内弹道复合弹带尼龙厚度

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    靶板厚度对12.7mm穿燃弹剩余速度和断裂特性的影响

    王奕鑫胡雪垚沈飞屈可朋...
    57-62,69页
    查看更多>>摘要：为了获得 12.7 mm穿燃弹侵彻 30CrMnSi钢板的剩余速度和断裂特性,开展了 12.7 mm穿燃弹侵彻不同厚度30CrMnSi靶板的试验研究,分别利用激光测速和测速靶测量了弹心穿靶前后的速度,通过改变靶厚获得了 12.7mm穿燃弹对 30CrMnSi靶板的极限穿深.然后使用LS-DYNA动力学软件,利用FEM网格与SPH粒子相结合的数值模拟方法对 12.7 mm穿燃弹侵彻 30CrMnSi靶板的过程进行了仿真计算.最后利用穿甲力学理论对穿燃弹的侵彻深度、剩余速度和不同厚度靶板的弹道极限进行了理论计算.结果表明:弹心剩余长度随着靶板厚度的增加而增加,弹心的侵蚀区域由弹身部位逐渐向弹尾移动,弹性区域逐渐扩大,并且随着靶板厚度的增加,靶板的弹道极限也随之增加,弹心侵彻靶板后的剩余速度逐渐降低,根据理论计算,12.7 mm穿燃弹对 30CrMnSi靶板的理论侵彻深度约为 27.7 mm,与试验结果相符.

    穿燃弹靶板侵彻断裂特性

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    反应装甲对金属射流的干扰作用研究

    严晨郁红陶雷若奇王贺...
    63-69页
    查看更多>>摘要：基于爆炸反应装甲与聚能射流的作用机理,研究某新型反应装甲对金属射流的干扰作用,运用理论分析、数值模拟和试验验证的方法进行综合研究,采用三维数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA,运用控制变量法,针对特定结构反应装甲进行不同法线角条件下的侵彻模拟,并进行侵彻过程分析,得到不同法线角条件下反应装甲对金属射流的有效切割长度、金属射流的剩余侵彻速度、反应装甲面板和背板的运动速度随时间变化等干扰作用变化数据,能够观察到反应装甲面板和背板的飞行状态和干扰后的射流形状.根据所得数据、曲线图及侵彻结果图并结合相关干扰作用理论进行分析.得到面板和背板对射流有效干扰长度、面板和背板最大速度、射流剩余侵彻速度等干扰性参数变化规律.对比分析表明,随法线角的增大,面板和背板有效干扰长度逐渐增大,法线角 70°工况条件相比于法线角 0°,背板有效切割金属射流的长度范围提高了 368%;射流剩余侵彻速度随法线角的增大呈减小趋势,法线角在 50°～70°范围,射流剩余侵彻速度降低幅度最大;且随法线角的增大,射流受反应装甲干扰作用越强.

    反应装甲干扰作用金属射流剩余侵彻速度

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    紫铜爆炸成型弹丸等效弹丸侵彻规律研究

    许猛杜忠华刘宇珩徐立志...
    70-77页
    查看更多>>摘要：为了探究一种以紫铜作为药型罩材料的周向多线性爆炸成型弹丸侵彻毁伤规律,用 25 mm口径火炮发射一种长径比为 1∶5 的紫铜EFP等效弹丸,分别从紫铜弹丸1 000～1 700 m/s的着靶速度和0°～70°的着靶角度两方面研究了其对Q235 钢的侵彻毁伤规律,建立了紫铜杆式弹丸侵彻Q235 钢靶的仿真模型,拟合出了实验所用紫铜的Johnson-Cook本构模型参数及断裂失效参数,并且利用侵彻试验结果对仿真模型的准确性进行验证.研究结果表明:该拉伸试验得到的Johnson-Cook本构模型参数及断裂失效参数能够较为准确地描述紫铜在侵彻过程中的断裂失效行为;在 800～2 000 m/s时,紫铜EFP模拟弹丸侵彻深度随侵彻速度的增加呈线性增加;弹丸着靶角为40°时,弹丸偏转角达到最大 6.35°,弹丸着靶角在 10°～30°之间时,弹丸侵彻深度能达到最大.该研究可为周向多线性紫铜爆炸成型弹丸战斗部的威力设计提供参考.

    爆炸成型弹丸模拟弹丸着靶角度斜侵彻侵彻毁伤规律

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