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期刊信息
曾用刊名:兵工学报.武器分册
主办单位:中国兵工学会
出版周期:双月
ISSN:1673-6524
CN:61-1280/TJ
出版地:陕西省咸阳市
语种:中文
开本:大16开
创刊时间:1979
无人机集群反制技术发展研究
费陈;张帆;赵亮;随着无人机技术智能化与协同化趋势日益显著,无人机集群在多个领域展现出强大的应用潜力和效能,这一发展也并行驱动了无人机反制技术的迅速崛起,因此聚焦于无人机集群反制领域,梳理了有人-无人机集群及无人机蜂群技术的研究现状及其飞行模式,重点剖析了反制技术中的发现技术、处置技术等关键技术。基于此,构建无人机集群反制体系,深度分析该反制体系下的预警探测、处置决策、防御实施、效能评估等反制流程,展望了我国无人机集群反制技术的未来发展方向,特别是在智能集成化与攻防一体化领域的创新探索,旨在为我国无人机反制技术的持续进步与应用拓展提供战略指引。
基于三维应变场重构的转管武器击发性能研究
张心怡;张鹏军;付军;王海旭;赵建强;石之昱;转管武器发射过程中由于受到冲击振动、击针簧老化等因素影响,引起击针撞击能量产生波动,进而影响转管武器的击发性能。针对转管武器击发能量难以量化分析的问题,提出一种基于三维应变场重构的击发能量快速检测方法。建立连续动态弹塑性接触力修正模型,对击针-底火碰撞多物理过程开展仿真分析,研究底火在撞击作用下的塑性变形过程,基于六面体单元在三维尺度重构底火应力场,以此建立底火塑性变形能计算模型。以击发后5.8 mm弹壳底火开展实例分析,利用激光扫描仪获取底火击针痕迹的云点图,计算结果表明,同一批次底火塑性变形能处于0.30~0.50 J之间,呈正态分布,并集中于0.40 J左右,研究为量化击针撞击底火所传递能量提供了关键数据基础,有助于优化速射武器的击针设计,为转管武器击发性能的研究提供理论支撑。
无人机压缩空气式弹射装置研究
邓东雷;郝永平;徐九龙;杨健;于鹏达;黄功政;传统方式起飞的旋翼无人机到达目标位置的飞行时间过长使其在战场上的应用存在局限性。设计了一种以压缩空气为动力源的无人机弹射装置,使无人机能够在较短时间内获得一定初速并达到对应高度。利用求解流固耦合模型软件AUTODYN建立储气瓶不同初始压强、不同泄流尺寸的弹射装置模型,分析了发射体速度、位移与时间关系图,结果表明,在0.3~0.8 MPa之间,发射体初速度随着初始压强和泄流尺寸的增加而增大,发射体由于压缩空气流量不足造成的筒内速度波动可通过提升初始压强、增大泄流尺寸有效改善;并在此基础上搭建试验样机进行测试,多次试验结果表明:当初始压强为0.5 MPa、泄流直径为40 mm、垂直发射状态时,该发射装置可使无人机在发射出筒后获得约15 m/s的初始速度,基本满足设计要求,该方案具有一定可行性,可为此类发射装置的设计、优化提供依据。
基于风场的坦克装甲对抗脱靶量分析与校射研究
王晋琦;赵永娟;李鹏飞;郭伟峰;王力金;从坦克装甲机动性增强现状出发,基于风场统计特性和外弹道理论,建立了部分近地风风场模型和考虑载体运动对炮口初速影响的非标准情况弹道模型。在此基础上,采用递推最小二乘法拟合了载体速度在1~10 m/s、风速在1~10 m/s的情况下风向与脱靶量的函数关系,由强相关误差统计特性提出通过函数拟合对射击诸元进行直接射击校正的方法。以某坦克为例进行仿真实验,实验结果表明本文所提方法在不同的载体速度和不同的风力等级下,坦克的射击精度均有显著提高,验证了对动目标的行进间对抗的校射效果,为强相关误差的修正提供了一种校正方法。
航炮热校靶射击密集度检验方法研究
张真;邓力;李慈健;孙忠猛;李超;为检验航炮服役期内射击密集度是否满足规定要求,结合热校靶工作,根据弹着点在靶板上的坐标值的平方和构造射击密集度检验统计量,针对平时和战时不同的情况分别设置控制弃真和存伪错误概率的假设检验方案:平时热校靶检验射击密集度,以控制弃真错误概率为显著性水平;战时以控制存伪错误概率为显著性水平。仿真结果表明:检验射击密集度过程中,控制弃真错误概率时,存伪错误概率为射击散布标准差的减函数;控制存伪错误概率时,弃真错误概率为射击散布标准差的增函数;在其他条件不变的情况下,降低某一种错误概率,会导致另一种错误概率的增大。研究结果可为航炮射击密集度检验提供一定的理论依据,为监控航炮健康状况提供客观依据。
小样本下基于BiLSTM-KAN模型的火炮弹丸弹道轨迹预测
侯嘉琦;陈红彬;彭晨洋;张鸣洋;崔俊岭;张彤;针对现有火炮弹丸弹道轨迹预测模型需要较大规模数据集进行训练的问题,提出一种基于双向长短期记忆(BiLSTM)神经网络和Kolmogorov–Arnold Network(KAN)并适用于小样本数据的火炮弹丸弹道轨迹预测模型(BiLSTM-KAN)。通过建立六自由度弹丸运动模型并求解,构造火炮弹丸弹道轨迹仿真数据集,将所提到的轨迹预测模型分别与LSTM模型与BiLSTM模型在相同数据集下进行对比实验。结果表明,BiLSTM-KAN模型在输入时间为0.3s、预测未来时间为5s的情况下,其MAE为5.20m,较于LSTM模型与BiLSTM模型分别降低了58%与27%;在其他情况下,BiLSTM-KAN模型的预测结果均优于其他两个模型。这表明BiLSTM-KAN模型对小样本数据具有更强的信息捕捉能力,可以更有效地提取弹丸弹道轨迹数据的前后依赖关系,为后续弹丸轨迹预测研究提供有利参考。
火炮拓展反无人机能力发展趋势研究
张春;黄宏胜;王华天;崔星毅;宋小雷;随着无人机技术的快速发展,无人机空袭已成为新型的空袭模式,对火炮战场生存构成严重威胁。作为支撑战役决定性胜利的地面作战力量,面对现代局部战争中无处不在的无人机威胁时,传统火炮急需适应战场新威胁的突变,探索自身反制无人机的新方法、新途径。对国外火炮反无人机发展趋势分析的结果表明,攻防兼备和多域作战是火炮反无能力提升的新态势,采用以群制群、以廉破廉的发展思路,才能打造未来战场火炮新优势。通过火炮拓展反无人机能力需求研究,进一步提出压制火炮、突击火炮和火箭炮的拓展反无人机能力的发展建议,为火炮多功能化发展提供参考借鉴。
基于优化自注意力机制BiGRU的小样本火炮外弹道轨迹预测
张鸣洋;陈红彬;彭晨洋;陈龙;侯嘉琦;针对轨迹预测中因数据集不足而导致预测精度欠佳,以及火炮轨迹预测通用性与作战实用性有待提升的问题,以某型号火炮外弹道小样本轨迹真实数据为基础,构建了一种融合稀疏正则化自注意力机制(Sparse Regularized Self-Attention, SRSA)与双向门控循环单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit, BiGRU)的序列到序列(Sequence-to-Sequence, Seq2Seq)弹道轨迹预测模型(SRSA-BiGRU),通过编码器、解码器、注意力机制和正则化三部分互相嵌套,以提高模型对少量输入序列的预测能力。采用40条真实火炮外弹道轨迹数据进行多步预测实验验证,结果显示:在仅有少量真实弹道轨迹作为训练输入的情况下,SRSA-BiGRU模型能保持较高的预测准度,且基于优化注意力机制的GRU模型预测性能显著优于常规自注意力机制GRU模型。优化后的稀疏正则化自注意力机制与双向GRU模型适用于小样本轨迹预测,为弹道轨迹预测研究提供了有价值的参考。
基于相场法的身管裂纹扩展行为研究
邹利波;李英;李强;高健;火炮发射时身管材料内部裂纹在镀层/基体界面处存在多种扩展行为,不同的行为造成的身管内膛损伤形式不同。为研究身管内部裂纹在界面处的扩展行为,提出一种基于相场法的身管裂纹扩展数值模型。在统一内聚力相场模型的基础上,使用界面相场模型将界面统一描述,利用高阶相场易收敛的特性,研究了热力耦合条件下界面临界能量释放率对裂纹扩展行为的影响。结果表明:界面临界能量释放率会显著影响裂纹的扩展行为,该参数值较小时,裂纹会在界面处发生偏转,最终沿界面扩展,造成镀层的整块脱落;该参数值较大时,裂纹会穿透界面进而向基体内部扩展,形成贯穿形裂纹。
从空袭模式转变分析末端防空装备发展
侯海瑞;张春;王华天;崔星毅;孙亦鸣;随着无人化和智能化技术的快速发展,空袭模式也在发生巨大转变,传统末端防空装备面临的空袭目标及其作战样式也随之改变。精确制导弹药、无人机和其集群式协同空袭模式将成为未来末端防空威胁的典型特征,新一代末端防空技术和装备的发展必须满足新型复杂战场环境下的作战需求。通过对俄乌战场中末端空袭模式发展的分析和对美军未来一体化空袭末端作战样式的研究,提出关于末端防空装备的发展建议,为应对未来新型空袭威胁提供借鉴和参考。
大口径火炮弹药自动装填系统研发现状和趋势
梁辉;马春茂;潘江峰;王玉林;近年来最新装备或最新研究的大口径火炮都配备了先进的弹药自动装填系统。通过分析美国、德国、瑞典等6个国家的弹药自动装填系统,介绍了不同装填系统在结构形式、弹药仓布局、工作流程和射速方面的情况。当前弹药自动装填系统研发的主要特点是设计与火炮总体相关、多学科融合、注重机构创新和强调射速。弹药装填自动化程度提高的同时也使其系统更加复杂。自动装填系统的研究面临着可靠性低、药装填未全自动、射速仍需提高等问题。弹药自动装填系统已成为大口径火炮的重要组成部分,其研发趋势是信息化、模块化、提高射速和可靠性等。
降低火炮后坐力技术概述
谈乐斌;侯保林;陈卫民;低后坐力技术是协调火炮威力、机动性和精度三者之间矛盾的关键技术。降低火炮后坐力技术主要有前冲技术、超长和串联超长后坐技术、二维后坐技术、炮口制退器技术、膨胀波减小后坐力技术和电(磁)流变技术。前冲后坐技术需要适应多种装药的变化,要有专门的卡锁装置,迟发火或瞎火时需采取相应的安全措施,尤其要解决首发射击精度问题。膨胀波火炮红外目标特征太明显,要求能精确控制火炮相关机构,需系统、全面地研究探索内弹道技术、火炮自动机技术等相关技术。在火炮设计过程中,应对各种降低后坐力的技术进行综合分析与对比,提出相容性好的低后坐力技术应用方案。
电磁轨道炮军事应用综述
吕庆敖;雷彬;李治源;池小平;从电炮实用电源、电枢与烧蚀、复杂轨道设计、与线圈炮对比、磁场增强措施、应用要求和军事使用效果等角度分析了当前电磁轨道炮的技术特征。结论为:活塞式螺旋绕组磁通压缩发电机(MFCG)适合作轨道炮电源,该电磁轨道炮在采用固态电枢、无烧蚀高效率、高射速、超高速发射小质量射弹方面有无可比拟的优势。通过对比分析了高空小质量弹丸与地面大质量射弹的弹道学特征,提出了轨道炮可能优先应用于高空飞机平台上用于自卫、防空、近程反导的电磁发射动能武器,它具有响应快、作战半径大、高精度、抗电磁干扰等优势,对未来作战效果和作战模式有广泛影响。
设备维修策略的合理选择与决策流程
夏良华;贾希胜;徐英;在事后维修、定期维修和状态维修这3种维修策略中,应该从设备运行可靠性及经济性的更高要求出发,合理选择维修策略来降低设备使用的费用,提高生产经济效益,从而增强企业的竞争能力和发展能力。对于关键设备,首选采用状态维修策略,不可行时也必须采取定期维修策略;对于主要设备,除故障突发特殊情况下,都应采用定期维修策略;对于次要设备,采用事后维修的策略。现代企业中各种维修模式纷呈,所以要对设备采取针对性的、动态的、灵活的维修策略。
电磁炮发射原理数值建模与分析
杨玉东;王建新;为探寻电磁炮运动参数的变化规律,对等离子电枢运动过程进行了理论分析,建立了电枢速度和电流之间的数学模型。模型中考虑了电枢运动中所受的主要阻力,包括等离子体的粘滞阻力和惰性阻力。另外,通过多次的仿真数据与实验结果比较,选取了能够较好地符合实际电枢运动过程的弧压数据。建立的仿真模型应用于实际系统进行预测,预测结果与试验结果相吻合。
反无人机蜂群关键技术研究现状及展望
张鹏飞;程文铮;米江勇;和烨龙;李亚文;王力金;随着无人机蜂群技术的不断发展,在军事需求的推动下,无人机蜂群从理论实验逐步走向实战。相比于日新月异的无人机蜂群技术,现有反蜂群相关技术的进展相对滞后,有效的蜂群反制手段成为世界军事强国的共同追求。在介绍无人机蜂群技术进展及特点的基础上,分析了现有反无人机蜂群技术的不足,结合无人机蜂群作战特点和反蜂群设备发展现状,对未来反无人机蜂群装备和技术的发展提出5点建议,为未来反无人机蜂群技术发展提供一些借鉴。
故障预测与健康管理系统研究与应用现状分析
李思雨;程中华;刘子昌;王沁蓉;贾希胜;当前武器装备不断朝着信息化、复杂化、智能化方向发展,为了以更加高效的方式保障和服务好现代化战争,武器装备在维修过程中需要快速、精准、便捷。故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management, PHM)的提出和相关技术的发展为解决装备状态信息的实时感知,维修保障需求的快速响应提供了有效技术途径,将成为信息化、智能化时代装备保障的主要模式。分析了PHM系统及其技术、方法在国内外航空、航海、国防及工业等领域中的运用,涵盖传感器技术、嵌入式测试诊断技术、信息传输技术、数据挖掘与融合技术、健康管理与寿命预测方法、智能维护与维修决策技术等。总结和分析了我国PHM发展现状与趋势,对其发展提出了合理化建议。
无人机蜂群技术发展研究
费陈;赵亮;孙许可;卢野;张帆;随着人工智能技术的不断发展,无人机蜂群在现代化战争中展现出巨大的作战效能和应用潜力。围绕无人机蜂群技术研究,介绍了国内外无人机蜂群的研究现状,从战略决策和战术执行两个角度构建海陆空无人机蜂群作战体系;同时,分析在该体系下无人机蜂群遂行的侦察监视、通信中继、信息对抗等6种职能任务。基于此,进一步深度剖析支撑三域作战的蜂群控制、网络通信等关键技术,对我国无人机蜂群在抗干扰、无人机反制等技术上的不足之处进行探讨,为未来无人机蜂群技术发展指明研究方向。
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专栏征文 | 新一代火炮装备体系及关键技术专栏征文通知
中国兵工学会2023火炮发展学术研讨会暨火炮专业委员会第九届第二次年度会议征文通知
征稿延期 | 中国兵工学会2023火炮发展学术研讨会暨火炮专业委员会第九届第二次年度会议
征稿延期 | 中国兵工学会2023火炮发展学术研讨会暨火炮专业委员会第九届第二次年度会议
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关于召开2021特种装备国际研讨会暨火炮发展学术研讨会的征文(第一轮)通知
火炮发展学术研讨会征文通知
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