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火箭弹自力弹射内弹道特性

兵工学报 2021年第5期42卷 944-954页

作者：宋健宋向华蔡蒨佘湖清中国船舶集团有限公司第710研究所湖北宜昌443000

为消除火箭弹发射尾焰对发射装置周围人员及设备的威胁,提出了一种火箭弹自力弹射技术方案,将发射尾焰限制在发射筒内直至弹尾离筒。基于经典内弹道学推导得到火箭弹自力弹射的内弹道数学模型,并进行了低压室初始长度300 mm、低压室初... 详细信息

为消除火箭弹发射尾焰对发射装置周围人员及设备的威胁,提出了一种火箭弹自力弹射技术方案,将发射尾焰限制在发射筒内直至弹尾离筒。基于经典内弹道学推导得到火箭弹自力弹射的内弹道数学模型,并进行了低压室初始长度300 mm、低压室初始长度300 mm与低压室开有2个孔径为15 mm的孔、低压室初始长度150 mm 3种工况共5发实弹的验证试验。对比仿真数据与试验数据发现:二者低压室压强随时间变化曲线的一致性较好;低压室压强峰值的最大相对误差为9.29%,弹体出筒瞬间速度的最大相对误差为5.24%,模型的有效性得到验证。以自力弹射内弹道模型为基础,分析低压室开孔、低压室初始长度、发射筒长度、发动机流量对其内弹道特性的影响,为火箭弹自力弹射的内弹道研究提供了理论参考。

关键词：火箭弹自力弹射内弹道龙格-库塔法数值分析

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旁泄间隙对燃气弹射内弹道特性影响

航空动力学报 2023年第10期38卷 2407-2414页

作者：赵加鹏张磊佘湖清郭晋兵中国船舶集团有限公司第七一〇研究所湖北宜昌443003

为了研究旁泄间隙(发射筒与隔板的间隙)对燃气弹射内外流场及内弹道特性参数的影响,采用Realizableκ-ε湍流模型,结合动态分层动网格及用户自定义函数(user defined function,UDF)技术,对燃气弹射过程进行了数值模拟,分析了旁泄间隙大... 详细信息

为了研究旁泄间隙(发射筒与隔板的间隙)对燃气弹射内外流场及内弹道特性参数的影响,采用Realizableκ-ε湍流模型,结合动态分层动网格及用户自定义函数(user defined function,UDF)技术,对燃气弹射过程进行了数值模拟,分析了旁泄间隙大小对燃气弹射性能的影响,并进行了地面发射试验。通过与试验数据对比,验证了燃气弹射仿真模型的有效性。仿真结果表明,在旁泄间隙出口附近形成明显漩涡,旁泄间隙的增大会导致低压室压力与加速度峰值减小,并使试验弹出筒时间延长、出筒速度降低,但变化趋势呈现非线性特征。旁泄间隙从2 mm增大到6 mm时,出筒时间延长7.7%,出筒速度降低16.3%,可认为在此范围内旁泄间隙的影响幅度相对较小;但此后旁泄间隙的影响会显著增强,当旁泄间隙从6 mm增大到8 mm时,出筒时间延长20%,出筒速度降低35.8%,当旁泄间隙增大到10 mm时,试验弹到筒口速度甚至降为0 m/s。本文研究结果为燃气弹射装置的设计与优化提供参考借鉴。

关键词：燃气弹射旁泄间隙内外流场动态分层技术内弹道

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不同聚合物基压电纤维复合材料应变性能的温度稳定性

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复合材料学报 2021年第6期38卷 1817-1824页

作者：王兵丁亮林秀娟刘欢李佳楠黄世峰中国船舶重工集团有限公司第七二五研究所洛阳471023 济南大学山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室济南250022

压电纤维复合材料驱动器应用于航天器件中时要经历严酷的环境载荷,其中温度对压电纤维复合材料驱动性能的影响至关重要。本研究制备了三种不同聚合物基压电纤维复合材料,并在-15~60℃的环境温度下测试了压电纤维复合材料的自由应变性能... 详细信息

压电纤维复合材料驱动器应用于航天器件中时要经历严酷的环境载荷,其中温度对压电纤维复合材料驱动性能的影响至关重要。本研究制备了三种不同聚合物基压电纤维复合材料,并在-15~60℃的环境温度下测试了压电纤维复合材料的自由应变性能。结果表明,不同聚合物基压电纤维复合材料的自由应变性能均强烈依赖于环境温度,其自由应变性能均呈现随温度升高先增大后减小的趋势。在-500~1 000 V、0.1 Hz的正弦激励电压下,低玻璃化转变温度(Tg)环氧树脂基和高Tg环氧树脂基压电纤维复合材料均在40℃时具有最大纵向自由应变值1 416×10^(-6)和1 060×10^(-6),聚氨酯基压电纤维复合材料则在30℃时具有最大纵向自由应变值2 361×10^(-6),相较前两种分别提高了66.7%和122.7%。低Tg环氧树脂基和聚氨酯基压电纤维复合材料在-15℃时的纵向自由应变值较40℃时均下降了约27.5%,而高Tg环氧树脂基压电纤维复合材料在-15~60℃温度范围内具有更高的温度稳定性,其纵向自由应变值仅下降了10.5%。

关键词：压电纤维复合材料温度聚合物纵向自由应变横向自由应变

换流阀冷却系统均压电极垢层沉积声学检测方法

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电工技术学报 2024年第23期39卷 7319-7330页

作者：高兵黄驰黄晨浩王帅杨明智湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 中国船舶集团有限公司第七一○研究所宜昌443003

均压电极结垢是导致换流阀冷却系统故障的主要原因之一,传统检修采取的定期拆卸检测方式具有较大的盲目性且易造成系统漏水等故障。现有水质监测或间接检测法不能直接反映垢层沉积情况,而声学检测具有灵敏度高、检测速度快等优点。因此... 详细信息

均压电极结垢是导致换流阀冷却系统故障的主要原因之一,传统检修采取的定期拆卸检测方式具有较大的盲目性且易造成系统漏水等故障。现有水质监测或间接检测法不能直接反映垢层沉积情况,而声学检测具有灵敏度高、检测速度快等优点。因此,该文提出了换流阀冷却系统均压电极垢层声学检测方法。首先,根据均压电极结垢特点,提出了适用于均压电极垢层的声学检测装置设计方法;其次,搭建了阀冷系统实验平台,在噪声环境中检验了装置的抗干扰性能,并对比分析无/有垢条件下回波信号的差异性;最后,从回波信号中提取电极垢层厚度的特征指标,建立了其与垢层厚度的数学映射关系,并进一步提出了垢层厚度预测策略。结果表明特征指标减小率与垢层厚度满足Boltzmann数学关系,能够可靠表征电极垢层厚度的变化过程,为均压电极的检修提供依据。

关键词：换流阀冷却系统均压电极垢层厚度声学检测特征指标

基于蒙特卡洛法的水下火箭攻击弹道数学仿真研究

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系统仿真学报 2006年第Z2期18卷 8-12页

作者：宁波陈刚陈卫东中国船舶重工集团公司第七一零研究所宜昌443003

水下火箭是一种新型高速水中兵器,由于新武器技术跨越大相关型号信息缺乏等因素的制约,使得其超高速大变深的水下攻击弹道出现的一些现象、问题难以得到很好的解释和定位。基于蒙特卡洛法的数学思想,设计了一套数学仿真方法,并根据对模... 详细信息

水下火箭是一种新型高速水中兵器,由于新武器技术跨越大相关型号信息缺乏等因素的制约,使得其超高速大变深的水下攻击弹道出现的一些现象、问题难以得到很好的解释和定位。基于蒙特卡洛法的数学思想,设计了一套数学仿真方法,并根据对模拟弹着点的统计学处理给出了相应的仿真效果评判办法。通过对某水下火箭典型攻击弹道的复现,验证了本方法的有效性和可行性。同时也对产品出现的问题给予了科学的解释及有效的定位,降低了产品研制的风险。

关键词：水下火箭攻击弹道蒙特卡洛法计算机模拟打靶

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冷原子重力仪单激光器系统倍频方法

中国惯性技术学报 2021年第6期29卷 815-820页

作者：王杰英孔德龙裴栋梁王建龙刘为任赵小明天津航海仪器研究所天津300131 中国船舶集团有限公司航海保障技术实验室天津300131

针对原子干涉重力仪野外测量需求,提出一种基于单激光器系统倍频方法的高稳定、小型化激光系统方案。首先,分析了冷原子重力仪激光倍频原理;然后,以单台1560.4 nm光纤外腔激光器作为光源,基于激光倍频技术,设计了用于^(87)Rb原子干涉重... 详细信息

针对原子干涉重力仪野外测量需求,提出一种基于单激光器系统倍频方法的高稳定、小型化激光系统方案。首先,分析了冷原子重力仪激光倍频原理;然后,以单台1560.4 nm光纤外腔激光器作为光源,基于激光倍频技术,设计了用于^(87)Rb原子干涉重力仪的高稳定、小型化激光系统方案;最后,测试了用于重力测量的两路激光输出光束的功率稳定性。实验结果表明当780.2 nm激光输出功率为1.1 W和1.9 W时,对应功率均方根起伏分别为0.13%@4 h和0.15%@4 h,两路均可输出功率稳定、模式优良的780.2 nm激光,该系统可实现T=70 ms干涉测量,对应噪声灵敏度为610μGal/√Hz。使用倍频方法的单激光器系统,实现了传统双激光器系统功能,具有高稳定、小型化特点,为原子干涉重力仪野外测量提供了技术基础。

关键词：重力仪激光系统非线性倍频 780 nm激光

基于迭代反演的非磁性材料复介电常数测量及初值选取方法

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物理学报 2023年第7期72卷 34-40页

作者：覃维安书悦陈帅龚荣洲王鲜中国船舶重工集团有限公司第七一〇研究所宜昌443003 华中科技大学光学与电子信息学院武汉430074

复介电常数是反映材料宏观电磁性质的重要参数,电磁领域相关材料和器件的选取、设计及应用都必须基于材料在工作频段的电磁参数.数值迭代法是反演计算材料复介电常数的重要方法,但一直存在难以准确给出迭代初始值的问题.本文基于吸波材... 详细信息

复介电常数是反映材料宏观电磁性质的重要参数,电磁领域相关材料和器件的选取、设计及应用都必须基于材料在工作频段的电磁参数.数值迭代法是反演计算材料复介电常数的重要方法,但一直存在难以准确给出迭代初始值的问题.本文基于吸波材料介电常数与反射率的关系,提出了一种迭代法反演吸波材料介电常数的初值选取方法,以此为基础构建了一种利用反射参数反演计算单层吸波材料、多层材料中唯一未知层材料复介电常数的方法,并通过实例测试验证了方法的有效性.

关键词：吸波材料反射率复介电常数 S参数反演

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三摆臂式扰流片矢量气动力数值仿真研究

科学技术与工程 2024年第4期24卷 1488-1495页

作者：杨海涛廖贵超习敏帅超中国船舶集团有限公司第710研究所宜昌443003

为适应智能可控弹药发动机喷口愈来愈小的发展趋势,针对三摆臂式扰流片矢量控制形式开展了气动力数值仿真。研究三摆臂式扰流片推力和侧向力调节能力。结果表明:推力随着主推角的增加而降低,最大推力损失仅与主推角有关;当主推角大于36... 详细信息

为适应智能可控弹药发动机喷口愈来愈小的发展趋势,针对三摆臂式扰流片矢量控制形式开展了气动力数值仿真。研究三摆臂式扰流片推力和侧向力调节能力。结果表明:推力随着主推角的增加而降低,最大推力损失仅与主推角有关;当主推角大于36°,扰流片间的气动干扰增强;侧向力随着侧向角和入口压力的增加而增大;当3个扰流片均位于发动机尾流中,前后方向和左右方向侧向力调节干扰小,且侧向力调节对推力影响小。

关键词：固体火箭发动机扰流片数值仿真推力矢量控制

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氦光泵磁力仪探头设计和环路数字化研究

地球物理学报 2019年第10期62卷 3675-3685页

作者：黄成功顾建松宗发保张伟明魏震中国船舶重工集团公司第七一五研究所

磁法勘探是一种常用的地球物理勘探方法,其中光泵磁力仪是国内外应用于航空和地面磁法测量最多的磁力仪器.为满足深部矿产资源勘查对高精度磁测设备的需求,本文开展了低噪声、宽量程的高性能数字氦光泵磁力仪关键技术研究,主要包括磁传... 详细信息

磁法勘探是一种常用的地球物理勘探方法,其中光泵磁力仪是国内外应用于航空和地面磁法测量最多的磁力仪器.为满足深部矿产资源勘查对高精度磁测设备的需求,本文开展了低噪声、宽量程的高性能数字氦光泵磁力仪关键技术研究,主要包括磁传感器探头优化设计和新型数字化环路设计两方面.首先通过深入分析影响氦光泵磁力仪灵敏度的主要决定因素,对磁传感器关键部件氦灯、氦室进行小型化技术研究,解决高性能氦泵源和原子气室等关键件的制作工艺,提高氦灯效率和氦吸收室的磁共振信号输出强度,制作出高性能、低噪声的小型化氦光泵探头.然后,针对常规模拟跟踪环路的局限性,通过数字化技术研究,采用FPGA、DSP、DDS、环路跟踪算法和信号处理软件等技术构成新型数字环路,弥补现有基于模拟跟踪环路技术的模拟式氦光泵磁力仪的不足,该数字环路降低了氦光泵磁力仪的电路噪声,增强了抗电磁干扰能力,并扩展了磁力仪的量程.本文通过小型探头和数字环路的技术设计,研制出高精度大量程的地面数字氦光泵磁力仪,并用于第三方测试.通过第三方测试证明:实测仪器的静态噪声小于4pT,磁场测量范围为20000~100000nT,梯度容限大于10000nT/m.

关键词：氦光泵氦灯氦吸收室探头跟踪环路数字化磁共振信号