- 曹博昊;李杰;张樨;冯凯强;张春兴;高正阳;彭晓飞;
为了提升火炮命中率，需在发射前对火炮搭载的惯导系统进行现场标定。针对在火炮发射现场无法为惯导分立式标定提供高精度转台的参考信息的问题，利用惯导的系统级标定无需转台参考信息的特点，在考虑传感器线性项参数的基础上，建立包含加速度计二次项误差以及杆臂误差的高精度误差模型，更符合炮弹飞行的高动态场景。同时采用手动转动惯导的方式，摆脱传统标定方法对转台的依赖。实验结果表明，经标定后，经度位置精度提高了约83%,纬度位置精度提高了约67%,速度精度提高了约90%,并且简单易行，整个过程耗时1 600 s。所提方法能够快速且有效提高导航精度，在工程应用中具有重要意义。
2025年05期 v.46;No.187 1-6+26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K] [下载次数：333 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曾广财;叶军;宋苏洋;孙清;
鲸鱼优化算法(WOA)在处理高维度数据和含有多个局部最优解的问题时，存在着一定的局限性，如易陷入局部最优、收敛速度慢和参数调整不够灵活。于是提出了一种改进的WOA算法，设计了一种非线性收敛因子用于替代原算法中的线性收敛因子，提高算法的收敛速度；其次，引入一种自适应权重机制，避免单一惯性权重可能导致的过早收敛或振荡问题；然后，融合黄金分割算法提高鲸鱼群体的多样性和全局搜索能力。最后，将所提出算法在8个测试函数以及机器人路径规划等方面与其他算法进行实验对比，实验结果表明，所提出算法得到的效果更好。
2025年05期 v.46;No.187 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K] [下载次数：742 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 孙国伟;李晖;陈竹兵;冯凯;崔宏博;弯港;
基于多级电磁线圈炮在鸟撞航空发动机叶片领域发射鸟体的工程应用，开展了多级非等间距排列电磁线圈驱动下鸟体发射性能预测研究。利用Maxwell软件建立了多级非等间距排列电磁线圈驱动下鸟体发射系统的分析模型，在采用Optimetrics模块计算各级线圈中鸟体的最佳触发放电位置后，基于数值计算软件确定了鸟体发射时各级线圈中同步触发控制电路的最佳触发放电时间，最终实现多级非等间距排列电磁线圈驱动下鸟体发射性能预测。研究发现，相较于之前的文献研究结果，该模型在发射位移和速度曲线的计算偏差分别不超过6.1%和11.7%,由此证明了该模型有着较好的预测精度。创建的模型与相关分析结论可为多级电磁线圈驱动下鸟体发射性能预测与性能提升，提供有力的模型工具和技术支持。
2025年05期 v.46;No.187 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1358K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 贺小杰;王惠方;袁毓雯;周晋祎;岳嘉为;
针对管式无人机折叠机翼的展开过程，设计了一种以扭簧为驱动源的机翼展开机构。根据其结构和工作原理，建立了折叠机翼展开过程的运动学微分方程，并使用RecurDyn多体动力学软件建立动力学仿真模型，对机翼的展开和锁紧过程进行分析，最终得到了机翼的展开时间、展开角度、展开角速度、展开到位时的冲击载荷以及锁紧机构的位移和受力曲线。仿真结果表明，展开机构可以正常工作，机翼可以迅速展开到位，准确定位，锁紧机构能够锁定机翼不发生回弹，在保证展开时间的前提下，减小机翼展开到位时的速度，减小冲击力。
2025年05期 v.46;No.187 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K] [下载次数：823 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宋文韬;陈立学;关晓存;管少华;
传统磁阻线圈发射器在放电结束后，关断主回路的放电电流，驱动线圈的剩余能量将会被消耗在回路电阻上。为减缓线圈发热问题，并减小电磁减速力的影响，设计了一种能量回收电路方案，使得装置放电结束后，线圈电感上储存的能量将会被回收至储能电容中并且加快放电电流的下降速度。基于线圈发射器中驱动线圈的触发时刻、回收能量时刻以及发射装置的结构参数都是影响发射效率的重要因素，提出一种适用于多级磁阻式线圈发射的时序控制策略与实现方法，并利用均匀设计和回归分析的方法同步优化线圈和电枢的相关参数。通过上述两种措施能使得十级磁阻式线圈发射器的效率可达到37.31%,其中电枢动能占总能量的28.05%。同时经过试验平台验证了实物与模型参数设计的一致性和控制策略的可行性。
2025年05期 v.46;No.187 27-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1710K] [下载次数：143 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 靳威;张鹏军;石之昱;刘中跃;成昊;
为了研究转管机枪射击过程中周期性火药燃气热冲击引起的身管传热和热弯曲问题，建立了身管传热二维仿真模型和温度-位移耦合三维仿真模型，给出了转管机枪身管的边界条件的计算方法。以某转管机枪为研究对象，计算了转管机枪身管在65℃高温环境下膛线起始位置在火药燃气热冲击下的瞬态温度，仿真温度和试验所测得温度相符，在此基础上分析了转管机枪身管在力场和温度场耦合作用下的弯曲程度。结果表明：身管同一截面上，距离身管内表面越远温度波动越小；在1 600发/min射频下，射弹数为200、300发枪口处的最大热弯曲度为0.013 23 mrad和0.013 41 mrad。研究结果可为散热问题和提高射击精度提供一定参考价值。
2025年05期 v.46;No.187 36-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2828K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨高伟;李勇;王开政;田楠;刘镔;李焕斌;
为了准确预测自动机闩体的疲劳寿命，提出了一种基于代理模型的自动机闩体疲劳寿命预测方法。利用正交试验法构建闩体模型，运用有限元法、名义应力法和极差分析法进行闩体结构参数对闩体疲劳寿命的灵敏度分析，其次对闩体结构参数进行拉丁超立方采样，重新构建闩体结构参数样本，并进行闩体疲劳寿命仿真计算。采用最小二乘法将闩体仿真样本的结构参数值与对应的疲劳寿命仿真计算值进行拟合并求解多项式系数，建立自动机闩体疲劳寿命预测二次多项式响应面模型。以某自动机闩体为例，对构建的代理模型和提出的方法进行了验证，表明该方法能够有效预测闩体疲劳寿命，为自动机闩体疲劳寿命预测和结构优化设计提供了一定参考。
2025年05期 v.46;No.187 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1471K] [下载次数：271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 臧峰;陶钢;任保祥;张帅毅;
在综合考虑安全性和射击稳定性等因素的要求下，使用仿人发射无坐力武器炮架能更好地考核轻型无坐力炮性能。通过模拟肩射武器发射时人手握持状态下的射击姿势和动作，既能贴合实际的发射情景，又有效克服炮管刚度不足带来的不利影响，使轻型无坐力炮保持相对稳定的射击状态。仿人发射无坐力武器炮架的抵肩及握把处与夹具接触位置增加垫片模拟人体结构，简化受力部分垫片及炮架并对其受力特性进行数值分析，使用LS-DYNA构建仿人发射无坐力武器炮架有限元简化模型，测量握把力与扭转力，模拟结果与对应试验结果吻合较好，这不仅验证了数值分析方法的有效性，也为后续炮架结构的优化提供了坚实的理论基础与数据支持。
2025年05期 v.46;No.187 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1740K] [下载次数：112 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 冯渊;王育维;董彦诚;朱文芳;
对不同中心点传火管强度条件下的模块装药内弹道过程进行了试验研究，并提出了点传火管失效模型，并将其与混合装药一维两相流内弹道模型相耦合，对不同点传火管强度条件下的模块装药发射内弹道过程进行了模拟研究，并将模拟结果与试验结果进行了对比。结果表明，点传火管管体强度越高，模块装药成组发射内弹道稳定性越高，膛压和初速的分布越集中，初速中间误差越小；当点传火管管体强度过低时，有较大概率发生点传火管燃气通道被破坏的现象，致使发射药着火一致性下降，产生压力波动现象，并致使膛压曲线光滑度下降。模拟结果与试验结果的一致性说明提出的内弹道与点传火管失效耦合模型能够正确模拟点传火管管体强度对模块装药内弹道稳定性的影响。
2025年05期 v.46;No.187 57-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2654K] [下载次数：184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘畅;杨臻;方炜;艾志远;郭煜;柴琨;
针对小口径、小体积武器采用感应点火时，因线圈偏移和电阻改变而导致的传输性能下降问题，设计了一种基于效率优化的非对称式双LCC补偿感应点火系统。建立了同轴螺线管线圈模型，利用有限元软件COMSOL和仿真软件Simulink进行了径向和轴向偏移及不同负载电阻的仿真分析。结果显示，非对称双LCC拓扑的传输效率最高可达75.22%,远高于S-S拓扑的19.18%。线圈的轴向偏移会导致互感减少，效率降低；径向偏移则使互感增加，效率略有提升。互感不变时，增大负载电阻会导致效率下降。总体而言，采用非对称双LCC拓扑补偿的系统传输效率更稳定，最大降低幅度为12.08%,S-S拓扑最大降低幅度为16.26%。在狭小且复杂的炮膛环境中，双LCC型拓扑系统展现了更高的效率和更好的稳定性。
2025年05期 v.46;No.187 67-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王强;贾强;
结合炮射无人机群协同作战特点以及实际作战需求，以最小化任务完成时间为目标，提出了一种基于改进合同网协议的多无人机动态任务分配方法，改进算法同样适用于其余类型的固定翼无人机或旋翼机。考虑到通信约束，引入了块信息共享策略来加速分配方案的收敛；针对传统合同网算法的“单任务单中标”模式的局限性，设计了新的“多任务单中标”模式；根据优化目标的高度全局性对传统合同网算法进行改进，对标书重新进行了定义，同时对改进合同网算法的招标阶段、投标阶段及中标阶段重新进行了设计；最后给出了算法在动态环境下的处理方法。仿真结果表明，所提出的改进合同网算法相比传统合同网算法可得到更优的任务分配方案，能够在分布式动态环境下针对所提目标高效地完成任务分配和重分配过程，且最终的任务分配方案满足给定的约束条件。
2025年05期 v.46;No.187 75-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K] [下载次数：1413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 曹誉;葛建立;付羽翀;杨国来;
为提高传统迫击炮在城市作战中的适用性，提出一种可适用于多种地形发射的迫击炮座钣。相较于传统迫击炮座钣的结构，新提出的迫击炮座钣由金属骨架、橡胶垫层与缓冲结构三部分组成，座钣上下均布置驻臼，可实现在多种地面发射的要求。采用有限元建模方法建立迫击炮全炮和缓冲结构的有限元模型，仿真分析了发射载荷作用下多地形座钣在土壤、铺装路面和高楼楼板上发射时的应力、位移分布及在高楼发射时楼板的损坏情况，应力、位移分布均在合理范围之内，高楼楼板未出现损坏，验证了座钣设计的可行性。该研究为迫击炮座钣在城市作战中对多种路面及高楼的适应性提供了一种解决方案。
2025年05期 v.46;No.187 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2146K] [下载次数：203 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王顺;张韬;王波;王鑫;刘磊;
现代战争的多元化对武器装备作战性能提出了更高要求，尤其是无人战车的路径跟踪能力。针对欠驱动轮式战车路径跟踪控制问题，考虑到实际工况中复杂的多源不确定性和多种复合约束对路径跟踪精度的影响，基于约束跟随控制方法提出了一种路径跟踪鲁棒控制器。基于几何结构将系统不确定性分解为匹配部分和非匹配部分，并消去了后者对约束跟随任务的影响。进一步地，基于微分同胚映射将战车系统和不等式约束映射到新的状态空间，从而同时考虑多种复合约束的综合影响。通过对欠驱动多约束轮式战车的路径跟踪控制仿真表明，本方法可以削弱战车多源不确定性的影响，实现轮式战车高精度安全路径跟踪控制。
2025年05期 v.46;No.187 92-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1523K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 颜培文;徐亚栋;孙鵾鹏;杨鸿铭;
液体气压式火炮高平机作为液压执行元件属于火炮液压系统的重要组成部分，为探究高平机结构所导致的温度场分布情况及其对高平机性能的影响，需要求解火炮高平机在多种工况下的温度场分布及相关参数变化。对高平机的研究包含其本身结构与腔内的流体和传热，基于热流固多物理场耦合研究方法，对击发工况和自然冷却工况进行了简化建模和有限元分析，得到了击发过程的各腔压力分布，高平机整体的温度分布、相关参数变化以及应变分布。对两个初始温度进行自然冷却状态下的温度场分析，分别绘制其两个时刻的温度云图并得到其结构对应参数变化的相关规律，击发过程壁面对流换热系数受到流体压力影响，冷却阶段流体接触的固体面积越大，流体体积越小，传热速度越快。研究为高平机的结构设计优化提供重要参考。
2025年05期 v.46;No.187 103-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2490K] [下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王猛;崔青春;王奇;章旺;韩璇璇;林文琦;
为推动火炮无人化发展，提出一种双剪切模式尾架前抛技术，通过建立内弹道模型、剪切模型与尾架偏移模型，对尾架与底座、弹丸分离的作用机理开展研究；以某迫榴炮举例分析，结果表明：前、后剪切片厚度与屈服强度之积应分别不大于160 MPa·mm与190 MPa·mm,且前者之积应小于后者之积；尾架前抛速度随着装药号(膛压)的增大而增大，最小前抛速度为20.2 m/s,最大前抛速度为48.6 m/s;该研究对具有同类发射原理火炮的总体设计与研制起到一定理论支撑，具有重要的工程应用价值。
2025年05期 v.46;No.187 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] [下载次数：68 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据