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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
航炮自由场冲击波载荷理论模型研究
阎善腾;隋国浩;郭峻利;段博强;张亚辉;为了建立连续发射时航炮参数与冲击载荷之间的直接联系,在基于几何燃烧理论的内弹道数学模型的基础上,结合Friedlander波形的自由场冲击波半经验公式,构建了一套以航炮参数和外部环境为输入条件、可快速计算空间任意位置冲击载荷的理论模型。应用Fluent软件开展流场数值模拟,从载荷时域波形和冲击响应谱两个层面对比论证了该模型的准确性。系统分析了航炮口径、弹丸质量、发射速度等航炮参数以及飞行高度、大气环境等外部条件对冲击载荷及响应的影响规律。研究表明,所建立的理论模型可高效准确预测航炮连续发射时的自由场冲击载荷,便于探究不同航炮参数以及外部条件对冲击载荷的影响规律,具备简单高效、工程实用性强的优点,可以为机载设备的抗冲击设计奠定基础。
基于二阶滑模ESO的机动目标攻击角约束制导律研究
李晓辉;李伟;李泽玉;沈凯;针对巡飞弹打击机动目标时带攻击角约束的制导律设计问题,提出一种基于二阶滑模扩张状态观测器的非奇异终端滑模制导律研究,以实现对复杂机动目标的精确打击。根据弹目相对运动方程建立了带攻击角度约束的制导系统模型。针对目标法向加速度未知问题设计二阶滑模扩张状态观测器,实现了对系统实时估计与动态补偿;为解决制导出现的奇异问题,构造具有攻击角约束特性的非奇异快速终端滑模面,增强系统暂态性能,融合上述两种方法得出有限时间收敛特性的滑模制导律。仿真结果对比验证了所设计的制导律在打击精度等方面优于已有终端滑模制导律,证明提出方法不仅对不同目标机动方式都能够以期望的攻击角打击目标,而且具有快速的动态响应和高精度的跟踪能力。研究成果为提升巡飞弹精确打击效能提供了新的可行方案。
国外弹炮结合防空武器系统发展与启示
刘兆丰;齐子元;王毅;任继炜;郭建苗;针对“低慢小”非对称威胁对末端防空提出的严峻挑战,通过追溯技术发展脉络,对比分析俄制“铠甲-S”、美制“M-SHORAD”和德国“天空游侠”等典型防空武器系统,并深度剖析其在近期局部冲突中的实战表现。研究揭示,以“铠甲-S”为代表的“平台中心”设计理念,在应对体系化、非对称打击时暴露出生存力脆弱、效费比失衡的“效能悖论”。而“M-SHORAD”等装备所体现的“网络中心、生存优先”模式则展现出更强的适应性。未来弹炮结合防空武器发展需完成该范式跃迁,重点构建分布式感知、智能化决策与包含智能弹药的低成本多元化拦截能力,深度融入联合作战体系,以提升体系生存与对抗效能。
一种防空导弹举升装置的设计及仿真分析
寇钰;樊赫;张利明;柳晋伟;王亮宽;薛庆阳;田新勃;为满足某弹炮结合武器防空导弹接口尺寸及运动范围要求,设计了一种电动缸直推式防空导弹举升装置,并对该举升装置的主要运动过程进行了分析。在建立三维模型并导入ADAMS仿真软件后,根据各零部件之间的连接关系及实际运动形式添加约束副和驱动,并对该举升装置进行运动仿真以观测该装置各零部件运动情况。在进行运动仿真后,通过提取托盘绝对角速度的测量值与理论值的对比,验证了仿真模型的准确性;通过提取编码器不同安装位置处的角度测量值与理论值的对比,得到编码器不同安装位置处的角度测量精度;通过提取各安装轴受力幅值,分析计算得到各安装轴危险截面处直径。通过仿真分析为该举升装置的结构设计、随动控制、编码器安装位置选择提供了参考。
基于改进粒子群算法的无人机蜂群航迹规划研究
费陈;赵亮;段正裕;王树泉;李银城;无人机蜂群在复杂环境下的高效航迹规划是实现目标打击任务的关键。针对传统粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)在无人机蜂群航迹规划中易陷入局部最优、鲁棒性不足等问题,提出一种改进粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization, IPSO),通过引入自适应惯性权重、动态学习因子以及局部搜索机制,提升算法的搜索及收敛性能。实验结果表明,IPSO与其他2种算法对比,其平均航迹代价最低,其中在小型无人机蜂群的场景下,IPSO比PSO降低17.2%,在大型无人机蜂群场景下,IPSO比PSO降低12.6%,这表明IPSO可以减少飞行航迹、降低能耗,避开威胁区域及障碍物,能够为无人机蜂群规划出一条安全合理的飞行航迹,为无人机蜂群在目标多打击任务中的应用提供更有效的航迹规划方法。
面向火炮维保证据链的混合检索增强方法研究
刘俊岑;胡明;针对火炮维保问答中故障描述多样、维修依据分散和结果难以追溯等问题,提出一种面向火炮维保证据链的混合检索增强生成方法。该方法按照“维保对象–故障现象–检查依据–处置建议”组织维保知识,融合关键词匹配与语义相似检索,构建混合检索策略,实现对术语定义、量化参数、操作规程和自由文本故障现象等问题的统一证据召回,引入证据链约束生成机制,有效约束模型回答边界,缓解装备维保场景中的知识幻觉与回答发散问题,提高回答可靠性。设计了包含842个知识块和150个问题的验证实验,在Top-5条件下,所提方法答案正确率为84.00%,来源正确率为92.67%,幻觉率为2.67%,可为火炮维保智能方案生成提供参考。
基于SSA-Transformer的自行火炮SINS/GNSS无缝导航方法
程怡安;王忠庆;针对自行火炮在复杂战场环境下机动过程中,全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)观测易受干扰而发生间歇失效,导致传统捷联惯性导航系统/全球卫星导航系统(Strapdown Inertial Navigation System/Global Navigation Satellite System,SINS/GNSS)组合导航系统在外部量测中断阶段误差快速累积、无缝导航能力不足的问题,提出一种基于麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)优化Transformer网络的自行火炮SINS/GNSS无缝导航方法。GNSS正常时,利用惯性信息、组合导航状态量及GNSS观测构造训练样本,学习自行火炮运动状态的时序演化规律;GNSS失效时,利用网络预测结果对组合导航系统进行辅助更新,以减缓惯性误差积累、维持导航信息无缝输出。仿真结果表明,在GNSS失锁阶段20 s内,所提方法的平面位置误差均方根误差降低至0.5242 m,最大平面位置误差降低至0.8484 m。所提方法能够在GNSS短时失锁条件下有效提升自行火炮的位置与航向估计精度,增强组合导航解算的连续性与稳定性。
弹载数据记录仪力温耦合与电磁干扰复合防护技术研究
米皓轩;李杰;张德彪;张帅;张松浩;冯凯强;弹载数据记录仪在随弹药飞行过程中易遭受强力学特性耦合环境温度波动带来的影响以及通道电磁干扰带来的影响,这些影响易引发结构破损与工作失效,难以保障弹体数据稳定采集。针对上述工况难题,提出一种力温耦合与电磁干扰复合防护方法。基于自主研制的弹载数据记录仪,采用硬质外壳防护、软质灌封防护及通道电磁防护相结合的一体化复合防护技术,实现多特殊环境协同防护。仿真测试显示,设备在20000g高过载环境中,轴向最大形变小于0.332 mm,径向最大形变小于0.275 mm。实验结果表明,系统在冲击、振动及高低温(-20~50℃)工况下结构完好、工作稳定,可有效抵御飞行过程中的通道电磁干扰。该复合防护方法能有效保障弹载数据记录仪的环境适应性与工作可靠性,具备良好的实际应用价值。
基于VMD-TFPF火炮冲击信号噪声抑制方法研究
王宪楠;余雨桐;刘智博;郭佳;针对火炮冲击信号中有效成分与低频振动干扰、随机噪声相互耦合,导致传统方法难以有效分离的难题,提出一种基于变分模态分解与时频峰值滤波的融合去噪方法,旨在精准提取火炮冲击有效信号。该方法首先利用变分模态分解方法,将复杂的冲击信号自适应分解为若干个具有不同中心频率的本征模态分量,通过深入分析有效信号的频率分布特征,精准识别各分量的中心频率,从而有效剔除由低频振动干扰与随机噪声主导的本征模态分量。随后,针对保留的含噪有效模态分量,采用时频峰值滤波技术进行处理,进一步压制宽带随机噪声,实现不同频段噪声的分层剥离与协同抑制,最终,精准提取火炮冲击有效信号。仿真与实测数据验证表明,该方法在大幅提升信噪比的同时,能够最大限度地保留冲击信号的瞬态特征与关键波形细节,为火炮冲击载荷的精确测量、结构响应分析及故障诊断提供高保真的数据支撑。
外能源航炮非线性动力学建模及不确定参数辨识
赵英豪;戴劲松;林圣业;李勇;王茂森;针对某外能源航炮动力学模型难以描述其非线性与机电耦合动态特性的问题,建立了一种包含电机动态特性、滚子链啮合碰撞、接触间隙、非线性摩擦及柔性变形等非线性不确定因素的动力学模型。提出融合记忆策略与梦境共享策略的改进粒子群优化算法(MDS-PSO),用于不确定参数辨识。在CEC标准测试集上,将MDS-PSO与四种改进的PSO变体算法及CEC冠军算法对比,采用非参数统计方法验证了该算法的全局寻优优势。基于函数型数据分析方法,构建了能同时反映系统连续动态特性与整体趋势的辨识准则,结合MDS-PSO算法建立参数辨识模型,实现关键参数辨识。交叉验证结果表明,所建立模型与实际系统相似度较高,基于辨识结果分析了航炮非线性特征与机电耦合动态特性。构建的高精度非线性动力学模型可为外能源航炮的可靠性分析与故障诊断提供高置信度的数据支撑。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
通知公告
中国兵工学会2026火炮发展学术研讨会 会议征文通知
专题征文 | “火炮无人智能化技术”专题征文
专题征文 | “火炮先进高压发射技术”专题征文
关于召开中国兵工学会2025火炮发展学术研讨会会议的通知
关于《火炮发射与控制学报》编辑部邮箱变更的公告
中国兵工学会2025火炮发展学术研讨会 会议征文通知
2025年春节放假通知
会议征稿 | 2024火炮发展论坛暨学术研讨会征文通知
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
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