兵器科學與技術(shù)

王詩平，郭君，張忠宇，等

何翔，徐翔云，孫桂娟，等

潘清，王瓊林，王明，等

劉波，王瓊林，劉少武，等

王曉峰

張立川，劉明雍，徐德民，等

阮旻智，李慶民，劉天華

徐鵬，祖靜，范錦彪

梁國龍，張鍇，付進，等

杜運理，夏群利，祁載康

查峰，許江寧，覃方君，等

倪晉平，盧紅偉，田會

齊曉飛，張曉宏，李吉禎，等

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兵器科學與技術(shù)

氣泡射流載荷作用下圓柱殼動態(tài)響應

王詩平，郭君，張忠宇，等

摘要：為了解藥包在距離結(jié)構(gòu)較近時水下爆炸氣泡對水中結(jié)構(gòu)沖擊的影響，假設(shè)圓柱殼結(jié)構(gòu)附近氣泡的位移為自由場中氣泡由于浮力產(chǎn)生位移和圓柱殼對氣泡吸引產(chǎn)生位移的和，并建立了簡化射流模型，對射流沖擊下圓柱殼板架所產(chǎn)生的毀傷效應進行研究，分析了破壞形式，擬為水下爆炸氣泡射流對船體的毀傷提供參考。 利用高速侵徹設(shè)備進行了不同條件下彈體高速侵徹混凝土系列實驗，探討了高速撞擊條件下彈體侵徹能力、彈體侵徹穩(wěn)定性、彈體變形和破壞等問題，揭示了混凝土中半流體侵徹階段的典型特征：剛體侵徹深度上限和對應的剛體侵徹初速上限、彈道彎曲、彈體嚴重侵蝕且伴隨彎曲/斷裂等。 采用紅外光譜顯微技術(shù)考察了11/7改性單基發(fā)射藥中功能組分NA鈍感劑和硝化甘油的濃度分布狀態(tài)。結(jié)果表明，在發(fā)射藥的近表面，NA聚酯濃度由表及里呈指數(shù)規(guī)律下降，ICK第二定律的擴散模型，擴散深度約220 μm；硝化甘油濃度沿藥粒徑向呈拋物線狀分布，深度約320 μm。 為了改善改性單基藥的燃燒漸增性、提高初速，通過加入添加劑對改性單基發(fā)射藥的制備工藝進行了改進。用顯微紅外光譜測定了發(fā)射藥中功能組分的含量分布，用密閉爆發(fā)器和內(nèi)彈道試驗研究了發(fā)射藥的燃燒性能。結(jié)果表明，加入添加劑后，發(fā)射藥中硝化甘油NG的滲透深度由270 μm增加到360 μm，濃度最大值對應的深度由110 μm增加到180 μm；鈍感劑NA聚酯的滲透深度由270 μm增加到360 μm。燃燒漸增性明顯增強，燃燒漸增因子Pr由0.3630提高到0.4450。其裝藥的內(nèi)彈道性能得到顯著改善，初速提高3.1％，動能提高6.3％，裝填密度從0.921 g/cm3提高到0.949 g/cm3，具有高裝填密度、高燃燒漸增性、高初速的優(yōu)點。 敘述了軍用混合炸藥當前的發(fā)展趨勢以及高能量密度化合物、納米含能材料等新材料在混合炸藥中的應用情況，提出金屬化炸藥中的金屬燃料與環(huán)境中的氧反應是提高能量的重要途徑，尤其強調(diào)了炸藥在戰(zhàn)斗部和彈藥中的應用技術(shù)對于提高毀傷威力的重要意義。 多水下無人航行器（UUV）協(xié)同導航定位技術(shù)是解決海洋中間層水下導航問題的重要途徑，研究了主從式多UUV基于水聲傳播延遲的協(xié)同導航定位問題。主從式導航結(jié)構(gòu)中，主UUV內(nèi)部裝備高精度導航設(shè)備，從UUV內(nèi)部裝備低精度導航設(shè)備，外部均裝備水聲裝置測量相對位置關(guān)系，利用擴展卡爾曼濾波算法融合內(nèi)部和外部傳感器信息，對從UUV進行實時定位。研究結(jié)果表明，利用UUV的相對位置觀測，可以顯著提高導航定位精度。 為提高編隊防空武器的整體作戰(zhàn)效能，在面臨多批空中威脅目標時最大限度地發(fā)揮編隊內(nèi)防空武器資源，建立了編隊防空武器火力分配（WTA）模型，將人工免疫算法應用到模型的求解與仿真中。針對模型求解的特殊要求，構(gòu)造了有效表達編隊防空WTA作戰(zhàn)效能的特種抗體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)染色體編碼方案和親和度算法，給出用于產(chǎn)生高效防空WTA結(jié)果的克隆免疫算子。通過實例分析，驗證了該算法的正確性和有效性，并與其它進化式算法進行了比較，在大多數(shù)情況下，免疫算法能夠獲得更優(yōu)的結(jié)果。 結(jié)合作者及其合作者最近幾年在侵徹加速度測試領(lǐng)域的若干研究工作，總結(jié)評價了近十幾年國內(nèi)外彈體高速侵徹硬目標高g值加速度現(xiàn)場測試研究成果，特別是存儲測試技術(shù)在這方面的應用。同時總結(jié)了侵徹加速度測試相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，包括高g值加速度計的抗高沖擊性能和校準、電池抗高沖擊性能的研究等。最后結(jié)合現(xiàn)有研究基礎(chǔ)和潛在的國防需求，論述了這一研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢以及值得注意的問題。 為了提高單矢量水聽器的目標分辨能力，將MUSIC算法用于單矢量水聽器方位估計。根據(jù)單矢量水聽器的陣列流型特點，將子空間分解理論應用到單矢量水聽器方位估計上，實現(xiàn)了單個矢量水聽器的高分辨方位估計。根據(jù)應用中出現(xiàn)的問題，對算法進行改進。計算機仿真結(jié)果表明，在無需知道信號先驗信息條件下，該算法依靠單個矢量水聽器便可實現(xiàn)窄帶信號和寬帶信號的高分辨方位估計，而且在足夠高的信噪比條件下，能夠達到漸進無偏估計。湖試數(shù)據(jù)的處理結(jié)果驗證了改進算法的有效性。 為了分析隔離度對制導控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，提出了隔離度寄生回路的概念，在考慮隔離度相位滯后的基礎(chǔ)上，建立了導引頭隔離度寄生回路模型，通過對寄生回路無量綱化并采用勞斯穩(wěn)定判據(jù)計算得到了寄生回路負反饋和正反饋時的穩(wěn)定域，在復頻域分析了不同隔離度滯后角對寄生回路穩(wěn)定域的影響。仿真證明相位滯后角的增大會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定域，但穩(wěn)定域最小點不是出現(xiàn)在-180°相位滯后，而是出現(xiàn)在大約-140°時。所得結(jié)論對導彈制導控制系統(tǒng)初步方案確定具有指導作用。 針對捷聯(lián)慣導系統(tǒng)水平回路的控制系統(tǒng)模型和誤差特性，研究系統(tǒng)內(nèi)水平阻尼網(wǎng)絡的設(shè)計方法。通過建立單通道水平回路的控制系統(tǒng)模型，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和頻率特性。針對幅頻特性曲線不同頻段表征系統(tǒng)的不同性能，研究了一種基于對數(shù)幅頻特性曲線的阻尼網(wǎng)絡設(shè)計方法。通過將系統(tǒng)期望的調(diào)節(jié)時間、超調(diào)量等時域指標轉(zhuǎn)化為頻域參數(shù)，設(shè)計系統(tǒng)期望的開環(huán)幅頻特性，從而確定捷聯(lián)慣導系統(tǒng)水平阻尼網(wǎng)絡參數(shù)。利用本文阻尼網(wǎng)絡進行了捷聯(lián)慣導系統(tǒng)數(shù)字仿真和海上試驗。仿真條件下系統(tǒng)姿態(tài)誤差的舒拉周期振蕩成分經(jīng)1～2個舒拉周期后衰減至零，系統(tǒng)位置誤差由4 nmile/24 h提高至1.5 nmile/24 h。系統(tǒng)海上阻尼試驗結(jié)果表明系統(tǒng)姿態(tài)精度提高1個數(shù)量級，位置精度提高1倍。與試探法設(shè)計的網(wǎng)絡相比，本文網(wǎng)絡具有一致的穩(wěn)態(tài)性和更小的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間。 為了滿足某雙管武器立靶密集度自動測試需求，提出了七光幕陣列測試原理，在雙V形六光幕陣列中增加一個光幕組成七光幕陣列。研究了采用發(fā)射點在彈道線上的原理，構(gòu)建了識別同一發(fā)彈丸穿過七個光幕的時間序列的算法，在MATLAB平臺上進行了仿真驗證，結(jié)果表明所提測試方法有效可行，能夠?qū)崿F(xiàn)雙管武器立靶密集度參數(shù)的測量。 為研究復合改性雙基推進劑（CMDB）基體硝化纖維素（NC）與硝化甘油（NG）之間相互作用的實質(zhì)，通過構(gòu)建NC純物質(zhì)以及不同質(zhì)量比的NC/NG共混體系模型，并采用分子動力學模擬的方法，對NC分子鏈的回轉(zhuǎn)半徑及模型中不同原子間的徑向分布函數(shù)進行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：NC分子鏈的回轉(zhuǎn)半徑隨溫度升高而增大的趨勢并不明顯；而隨NG分子數(shù)量增多而增大的趨勢非常顯著。徑向分布函數(shù)分析表明，NG分子可與NC分子形成氫鍵而替代NC分子內(nèi)的氫鍵，使NC分子內(nèi)的相互作用力減弱，從而導致NC分子鏈回轉(zhuǎn)半徑增大。

關(guān)鍵詞：爆炸力學；動態(tài)響應；簡化射流模型；圓柱殼；爆炸氣泡；射流沖擊 爆炸力學；侵徹；高速侵徹；混凝土；次口徑彈 分析化學；改性單基發(fā)射藥；鈍感劑；硝化甘油；布；顯微紅外光譜法 物理化學；改性單基發(fā)射藥；裝填密度；燃燒性能；內(nèi)彈道性能 混合炸藥；高能量密度化合物；納米含能材料；金屬化炸藥 聲學；水聲傳播延遲；多UUV；協(xié)同導航定位；擴展卡爾曼濾波 控制理論；編隊防空；火力分配；免疫算法；優(yōu)化；作戰(zhàn)效能 爆炸力學；高g值加速度；存儲測試；侵徹；加速度計 信息處理技術(shù)；高分辨方位估計；單矢量水聽器；子空間分解 航天器結(jié)構(gòu)與設(shè)計；導引頭隔離度；隔離度寄生回路；穩(wěn)定性；隔離度相位滯后 船舶、艦船工程；捷聯(lián)慣導；阻尼網(wǎng)絡；頻率特性 兵器科學與技術(shù)；光幕陣列；立靶密集度；雙管武器；外彈道測試 兵器科學與技術(shù)；分子動力學模擬；硝化纖維素；硝化甘油；回轉(zhuǎn)半徑；徑向分布函數(shù)

來源出版物：爆炸與沖擊, 2013, 33(4): 337-343 入選年份：2013

彈體高速侵徹混凝土的效應實驗

何翔，徐翔云，孫桂娟，等

來源出版物：爆炸與沖擊, 2010, 30(1): 1-6 入選年份：2014

顯微紅外光譜法測定改性單基發(fā)射藥中功能組分的濃度分布

潘清，王瓊林，王明，等

來源出版物：火炸藥學報, 2009, 32(3): 79-82 入選年份：2014

提高改性單基藥燃燒性能的研究

劉波，王瓊林，劉少武，等

來源出版物：火炸藥學報, 2010, 33(4): 82-85 入選年份：2014

軍用混合炸藥的發(fā)展趨勢

王曉峰

來源出版物：火炸藥學報, 2011, 34(4): 1-4, 9 入選年份：2014

基于水聲傳播延遲的主從式多無人水下航行器協(xié)同導航定位研究

張立川，劉明雍，徐德民，等

來源出版物：兵工學報, 2009, 30(12): 1674-1678 入選年份：2014

編隊防空火力分配建模及其優(yōu)化方法研究

阮旻智，李慶民，劉天華

來源出版物：兵工學報, 2010, 31(11): 1525-1529 入選年份：2014

高g值侵徹加速度測試及其相關(guān)技術(shù)研究進展

徐鵬，祖靜，范錦彪

來源出版物：兵工學報, 2011, 32(6): 739-745 入選年份：2014

單矢量水聽器的高分辨方位估計應用研究

梁國龍，張鍇，付進，等

來源出版物：兵工學報, 2011, 32(8): 986-990 入選年份：2014

導引頭隔離度相位滯后對寄生回路穩(wěn)定性影響研究

杜運理，夏群利，祁載康

來源出版物：兵工學報, 2011, 32(1): 28-32 入選年份：2014

捷聯(lián)慣導系統(tǒng)內(nèi)水平阻尼網(wǎng)絡設(shè)計

查峰，許江寧，覃方君，等

來源出版物：兵工學報, 2011, 32(8): 996-1001 入選年份：2014

七光幕陣列測試雙管武器立靶密集度方法研究

倪晉平，盧紅偉，田會

來源出版物：兵工學報, 2013, 34(4): 398-405 入選年份：2014

NC/NG共混體系的分子動力學模擬研究

齊曉飛，張曉宏，李吉禎，等

來源出版物：兵工學報, 2013, 34(1): 93-99 入選年份：2014