李 庚,徐宏斌,刘馨心,胡建国,薛海瑞,周昌盛,郭 鹏

(西安现代控制技术研究所,西安 710065)

0 引言

某高速动能弹丸发射系统主要由电源、加速器、高速开关、导轨和弹丸等组成[1],具有弹丸初速高、射程远、威力大、精度高、存储使用安全、使用成本低、隐蔽发射、工作稳定等优点[2],在打击地面和海上目标、防空反导、拦截高速目标等作战任务方面具有广阔的应用前景[3-4]。

发射过程中,弹丸在导轨内高速运动。由于重力、弹丸质偏和导轨加工误差等影响,导轨、推进器、弹丸和滑块相互接触碰撞,且碰撞时间短、强度大、频率高[5]。为保证弹丸的发射精度、安全性和导轨内运动稳定性,必须对弹丸在导轨内的运动情况进行真实有效的动力学仿真分析。

为了提高某高速动能弹丸发射动力学仿真结果的准确性,文中建立发射系统的有限元分析模型,并进行动力学仿真分析,分析导轨的直线度误差、推进器与导轨之间的接触碰撞、弹丸和滑块与导轨之间的接触碰撞以及推进器与弹丸之间的柔性连接对弹丸运动的影响,分析得到了弹丸的运动和受力情况。结合某次发射试验的试验数据,通过对比,验证了文中仿真方法和结果的正确性。通过仿真分析弹丸在不同质偏下发射时所受到的横向过载,得到了质偏与弹丸横向过载之间的关系。

1 发射动力学仿真模型

简化后的发射系统由两条平行的导轨组成,推进器、滑块和弹丸放置在两导轨之间,推进器与弹丸之间为柔性连接,滑块与弹丸之间为固定连接。……