兵器科學與技術

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

?

兵器科學與技術

氣泡射流載荷作用下圓柱殼動態響應

王詩平，郭君，張忠宇，等

摘要：為了解藥包在距離結構較近時水下爆炸氣泡對水中結構沖擊的影響，假設圓柱殼結構附近氣泡的位移為自由場中氣泡由于浮力產生位移和圓柱殼對氣泡吸引產生位移的和，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考察了11/7改性單基發射藥中功能組分NA鈍感劑和硝化甘油的濃度分布狀態。結果表明，在發射藥的近表面，NA聚酯濃度由表及里呈指數規律下降，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射藥的制備工藝進行了改進。用顯微紅外光譜測定了發射藥中功能組分的含量分布，用密閉爆發器和內彈道試驗研究了發射藥的燃燒性能。結果表明，加入添加劑后，發射藥中硝化甘油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、高初速的優點。 敘述了軍用混合炸藥當前的發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境中的氧反應是提高能量的重要途徑，尤其強調了炸藥在戰斗部和彈藥中的應用技術對于提高毀傷威力的重要意義。 多水下無人航行器（UUV）協同導航定位技術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同導航定位問題。主從式導航結構中，主UUV內部裝備高精度導航設備，從UUV內部裝備低精度導航設備，外部均裝備水聲裝置測量相對位置關系，利用擴展卡爾曼濾波算法融合內部和外部傳感器信息，對從UUV進行實時定位。研究結果表明，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效能，在面臨多批空中威脅目標時最大限度地發揮編隊內防空武器資源，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，構造了有效表達編隊防空WTA作戰效能的特種抗體數據結構染色體編碼方案和親和度算法，給出用于產生高效防空WTA結果的克隆免疫算子。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，在大多數情況下，免疫算法能夠獲得更優的結果。 結合作者及其合作者最近幾年在侵徹加速度測試領域的若干研究工作，總結評價了近十幾年國內外彈體高速侵徹硬目標高g值加速度現場測試研究成果，特別是存儲測試技術在這方面的應用。同時總結了侵徹加速度測試相關技術的發展，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。最后結合現有研究基礎和潛在的國防需求，論述了這一研究領域的發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，實現了單個矢量水聽器的高分辨方位估計。根據應用中出現的問題，對算法進行改進。計算機仿真結果表明，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。湖試數據的處理結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穩定性的影響，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定判據計算得到了寄生回路負反饋和正反饋時的穩定域，在復頻域分析了不同隔離度滯后角對寄生回路穩定域的影響。仿真證明相位滯后角的增大會降低系統的穩定域，但穩定域最小點不是出現在-180°相位滯后，而是出現在大約-140°時。所得結論對導彈制導控制系統初步方案確定具有指導作用。 針對捷聯慣導系統水平回路的控制系統模型和誤差特性，研究系統內水平阻尼網絡的設計方法。通過建立單通道水平回路的控制系統模型，分析了系統的穩定性和頻率特性。針對幅頻特性曲線不同頻段表征系統的不同性能，研究了一種基于對數幅頻特性曲線的阻尼網絡設計方法。通過將系統期望的調節時間、超調量等時域指標轉化為頻域參數，設計系統期望的開環幅頻特性，從而確定捷聯慣導系統水平阻尼網絡參數。利用本文阻尼網絡進行了捷聯慣導系統數字仿真和海上試驗。仿真條件下系統姿態誤差的舒拉周期振蕩成分經1～2個舒拉周期后衰減至零，系統位置誤差由4 nmile/24 h提高至1.5 nmile/24 h。系統海上阻尼試驗結果表明系統姿態精度提高1個數量級，位置精度提高1倍。與試探法設計的網絡相比，本文網絡具有一致的穩態性和更小的超調量和調節時間。 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。研究了采用發射點在彈道線上的原理，構建了識別同一發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，結果表明所提測試方法有效可行，能夠實現雙管武器立靶密集度參數的測量。 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，通過構建NC純物質以及不同質量比的NC/NG共混體系模型，并采用分子動力學模擬的方法，對NC分子鏈的回轉半徑及模型中不同原子間的徑向分布函數進行了分析。結果發現：NC分子鏈的回轉半徑隨溫度升高而增大的趨勢并不明顯；而隨NG分子數量增多而增大的趨勢非常顯著。徑向分布函數分析表明，NG分子可與NC分子形成氫鍵而替代NC分子內的氫鍵，使NC分子內的相互作用力減弱，從而導致NC分子鏈回轉半徑增大。

關鍵詞：爆炸力學；動態響應；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；改性單基發射藥；裝填密度；燃燒性能；內彈道性能 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；優化；作戰效能 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；高分辨方位估計；單矢量水聽器；子空間分解 航天器結構與設計；導引頭隔離度；隔離度寄生回路；穩定性；隔離度相位滯后 船舶、艦船工程；捷聯慣導；阻尼網絡；頻率特性 兵器科學與技術；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；分子動力學模擬；硝化纖維素；硝化甘油；回轉半徑；徑向分布函數

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技術研究進展

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

捷聯慣導系統內水平阻尼網絡設計

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