综述

• 高速侵彻下材料本构模型及弹体结构响应研究进展

  谭淼;胡雪垚;何娜;姚昕;肖玮;王奕鑫;屈可朋;

  现代战争中，高速侵彻武器对地下掩体、加固工事等高强度目标的毁伤效能成为研究焦点。系统梳理了高速侵彻下弹体材料的动力学行为、本构模型及弹体结构响应的研究进展。分析了高温高应变率耦合作用下材料的应变硬化、热软化及绝热剪切变形机制，对比了Johnson-Cook等典型本构模型的适用性。重点分析了弹体在高速侵彻中的质量侵蚀、临界失稳速度及结构失效问题的影响因素及机制。最后探讨了通过材料优化和结构设计等提升侵彻能力的技术途径，为相关研究者提供参考。

  2025年04期 v.45;No.229 439-454页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]
  [下载次数：305 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：43 ]

火箭导弹发射技术

• 考虑阀死区的电液起竖系统自抗扰控制

  赵高阳;姚建勇;邓文翔;李冬明;周正寿;潘红波;张国良;

  针对阀控电液起竖系统同时存在匹配与不匹配未知干扰的问题，考虑液压阀的死区非线性特性，提出一种新型非线性控制器。首先，基于系统的机电液耦合动力学与液压阀死区特性，建立了考虑阀死区的系统非线性数学模型。其次，基于全状态反馈条件，对数学模型进行改写并设计了自适应扩张状态观测器与干扰观测器，实现了对匹配与不匹配干扰的估计，抑制了观测峰值现象。再次，基于前述的观测器，设计了自抗扰控制器，实现了干扰的前馈补偿。同时，为解决传统反步法控制器设计框架所固有的“微分爆炸”问题，引入了一种非线性指令滤波器。最后，通过Lyapunov理论分析，证明了系统运动误差、观测器估计误差以及滤波误差的有界性，验证了控制器的稳定性。为检验该控制器的性能，搭建了仿真平台。仿真结果表明:相比常用的PID控制器，所设计的控制器可提高系统的运动跟踪精度。

  2025年04期 v.45;No.229 455-465+473页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K]
  [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ]

• 多轴重载特种车的电池排布及散热研究

  王一凡;杨哩娜;牛钰森;姜毅;

  为满足多轴重载特种车能源供应中电池温度控制的要求，解决电池温度高且分布不均匀的问题，设计了电池模组的结构并进行优化。以改进冷却液流动状况、增大冷却液与液冷板的接触为目的，在液冷板中加入导流孔、挡流板以及圆形翅片，使用计算流体力学方法对电池模组的散热进行模拟实验。研究结果发现，在25℃以1.4 C放电冷却液流速相同情况下，加入导流孔等结构的电池模组相较于未添加时，平均温度由35.56℃降低至34.13℃，电池单体间最大温差由2.59℃降至1.45℃，冷却液流动状态改善，电池温度分布更均匀。此外，探究了室温25℃以及夏季高温40℃电池1.4 C放电时冷却液流量对电池温度及温差的影响，获得了电池温度随冷却液流量的曲线，检验了该电池模组适应高温的能力。

  2025年04期 v.45;No.229 466-473页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K]
  [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：40 ]

• 空间几何动力组合的火箭残骸飞行轨迹预测模型研究

  王强;吴高杨;龚建泽;丁思炜;吴浩明;

  随着落区经济快速建设发展，落区地面高价值目标逐渐增多，火箭残骸坠落造成的危害性和风险管控难度日益增大，对火箭残骸精准跟踪测量和精准定位快速回收的需求越加紧迫，通过对火箭残骸飞行轨迹的弹道特性分析，建立了一种空间几何模型与空气动力模型组合设计的火箭残骸飞行轨迹预测模型。基于残骸伞降可控回收试验实测数据对模型进行对比分析，并据此进行适当的修正优化。通过另次试验实测数据对优化后的模型进行验证分析，结果表明:预测轨迹与实测数据吻合度高，空间距离误差最大约为5.1 km，预测精度提高1倍左右，模型设计合理、适用有效、精度较高，能够很好为火箭残骸跟踪测量设备提供准确实时数据引导，为残骸落点精准定位和快速回收提供理想预测数据，有力提升落区工作效率。

  2025年04期 v.45;No.229 474-480+489页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
  [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ]

• 火箭弹尾焰对发射箱前盖的冲击特性研究

  邱恩轩;顾广鑫;乐贵高;苏逸飞;

  针对火箭弹发射过程中发动机燃气射流对联装发射箱前盖的冲击造成影响的问题，采用数值计算的方法开展研究。基于三维可压缩Navier-Stokes方程、Realizable k-ε两方程湍流模型、二阶迎风TVD离散格式，建立了火箭弹发射过程燃气射流冲击模型。结果表明，随着火箭弹出箱距离的增加，燃气射流对发射箱的冲击作用呈先上升后下降的趋势，出箱0.5 m距离时，发射箱前盖表面温度和压强最低，燃气射流对发射箱的冲击载荷最小，8 m距离时发射箱前盖峰值温度最高，为1 375 K，峰值压强最高，为195 k Pa,10 m距离时冲击载荷最大，为20.21 k N，随着距离继续增大，发射箱表面温度和压强以及燃气射流对发射箱的冲击载荷开始缓慢降低。以上研究结果对发射箱的安全设计和发射装置的热防护提供了参考。

  2025年04期 v.45;No.229 481-489页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
  [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：40 ]

• 火箭试车台远场喷流噪声数值模拟研究

  张勇;于勇;

  为研究含导流装置的火箭发动机试车系统在试车过程中喷流噪声的远场辐射规律，采用LES(large eddy simulation)/FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)混合方法对发动机高温燃气喷流噪声进行仿真。先对一矩形喷管射流的流场、声场进行数值模拟，将结果与实验对比，验证了模拟方法的准确性。再通过仿真求解试车时远场不同角度、距离、高度测点的OASPL(overall sound pressure level)。结果表明，不同角度的噪声特性不尽相同，喷流噪声具有很强的指向性。OASPL随距离增大而减小，减小量具有距离衰减效应，大角度区域该效应更为显著。OASPL随高度的变化受角度影响，16 m以下、在中大角度区域随高度增加而减小，在小角度区域随高度增加而增加，但是16 m以上、中等角度测点会出现OASPL上升的现象。

  2025年04期 v.45;No.229 490-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K]
  [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ]

其他

• 基于K-means聚类人工蜂群算法的地面防空设备部署

  卿朝进;赵桂毅;何林锶;张银杰;魏茂刚;刘田;

  针对地面防空设备部署方案产生速度慢、合理性差、防空效能低的问题，提出一种基于K-means聚类的人工蜂群(artificial bee colony,ABC)算法来解决目前地面防空设备部署中面临的挑战。此方法以防空效能作为评估指标，根据部署区域的数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据，利用K-means算法对其进行聚类处理，根据部署区域的海拔、坡度、坡向等地理特征对其进行分类筛选。在筛选后的部署区域上进行ABC算法的迭代搜索，最后，利用先验信息对迭代产生的部署方案进行校验反馈。研究方法旨在利用K-means算法对部署区域聚类处理，再通过ABC算法迭代优化，以产生高防空效能的部署方案。仿真结果表明，研究方法在给定部署区域内经过262次迭代就可以产生防空效能为0.978 1的部署方案，而经典群智能算法产生的部署方案防空效能均在0.960 0附近，并且要经过400多次迭代才能够收敛，体现出了研究方法的实时性;此外，研究方法产生的部署方案均能够实现对保卫目标的完全覆盖，而经典群智能优化算法产生的部署方案会存在防空盲区，体现出了研究方法的合理性。

  2025年04期 v.45;No.229 499-509页 [查看摘要][在线阅读][下载 1624K]
  [下载次数：517 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：41 ]

• 基于滑模控制的多弹编队飞行控制器设计

  徐梓赫;明超;白志恒;耿学龙;冯彤;

  针对领-从式飞行器编队控制问题，提出将领弹作为参照点，通过从弹对领弹的追踪，在领弹弹道坐标系下进行编队飞行控制器设计的方法。首先在惯性坐标系下定义相对运动坐标系，建立领弹与从弹的相对运动模型，将相对运动模型转化在领弹弹道坐标系下;其次，将从弹在视线坐标系的位置与领弹在惯性坐标系下的速度作为状态变量，将从弹的加速度作为控制量，结合从弹的相对位置与期望位置的误差以及领弹的速度误差，采用滑模变结构控制理论进行编队控制器设计，在误差方程中补偿领弹加速度项，趋近律系数采用指数函数;最后，选取一领弹二从弹的编队结构进行仿真验证。仿真结果表明所提出的方法能够快速精确地对期望队形进行构建和保持。

  2025年04期 v.45;No.229 510-515+522页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K]
  [下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ]

• 基于Lyapunov矢量场法的无人机跟踪航迹生成技术

  曹晟霖;韩帅;

  为了解决无人机对海上目标的跟踪问题，首先建立了以目标为原点的跟踪系统模型和舰船的运动学模型，基于Lyapunov矢量场制导方法设计了面向目标的跟踪轨迹。其次考虑实际应用场景及机上任务设备的需求，新增了矢量场变换、旋转功能，使规划的轨迹可以实时跟踪运动目标。最后提出了一种反目标机动的矢量场优化方法，实现了目标逃逸机动条件下的持续轨迹跟踪，仿真验证结果表明，所提出方法生成的参考轨迹光滑连续、快速收敛，工程实用性强。

  2025年04期 v.45;No.229 516-522页 [查看摘要][在线阅读][下载 1282K]
  [下载次数：203 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ]

• 固体火箭发动机燃烧室壳体综合效益分析

  林天一;杨明;江真;占冬至;李德华;

  为支撑固体火箭发动机燃烧室壳体材料选型，以壁厚为基础，建立筒段有效容积、结构质量、筒段质量比、PV/W系数评估模型;以30Cr3SiNiMoVA材料为基准，通过无量化推导分析，获得了典型金属、非金属材料条件下筒段壳体结构特征变化情况，并提出了一种典型材料壳体综合效益横向快速类比方法;结果表明:在计算各类结构特征时，选用金属材料与非金属材料均可等效为相同结构形式计算公式;压强越大，由材料替换引起的筒段有效容积及质量比变化越大且呈线性变化趋势，但对筒段壳体质量及容积效率系数变化影响极小;在不考虑材料工艺性前提下，相较于超高强度钢，选用钛合金及纤维材料在提升壳体综合性能方面具有优势，且纤维材料优势更明显。

  2025年04期 v.45;No.229 523-529页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K]
  [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ]

• 基于自适应改进帝王蝶优化算法的目标分配技术研究

  马泽远;施臣钢;张紫琪;张莹;谢子欣;

  针对多弹协同打击多个空中目标的目标分配问题，首先利用角度、导引头探测距离、速度、弹目距离与高度等优势构建了弹目优势函数模型，在此基础上，结合层次分析法与弹目优势函数模型建立多弹目标分配模型。然后考虑目标分配问题组合的复杂性，在传统的帝王蝶优化算法(monarch butterfly optimization,MBO)中引入贪婪算子与参数自适应更新原则，进而提出自适应改进帝王蝶优化算法(monarch butterfly optimization adaptive parameter improved algorithm,MBO-API)，实现对目标分配问题的高效求解，并通过仿真试验与传统帝王蝶算法进行对比，结果表明，所提出算法具有更优的全局寻优能力，能够有效提升目标分配方案的合理性。

  2025年04期 v.45;No.229 530-538页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
  [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ]

• 基于横向深化的多尺度目标识别网络研究

  曹昭睿;张伟;胡晓阳;郝永平;李金峰;李子洋;

  针对复杂战场环境下大尺度目标对小尺度目标图像特征抑制的问题，设计了一种采用横向深化策略的多尺度目标识别卷积神经网络。通过构建三通道横向拓展特征提取网络，在卷积模块内部阻隔大、中、小目标信息提取链路;衔接多尺度特征渐进融合网络，增强多尺度目标高、低频语义信息在自身链路上的传递与继承能力;利用多尺度信息推理器对融合后的特征图进行预测计算，完成不同大小、种类目标的精确识别。结果表明，所设计的算法准确率为92.2%、召回率为80.6%，能够赋予无人机、灵巧巡飞弹等智能无人武器装备对多尺度、多种类目标的精确高效识别能力。

  2025年04期 v.45;No.229 539-546页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K]
  [下载次数：250 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ]

• 基于动态调整策略的无人机快速编队方法

  马昭臣;刘凤丽;郝永平;王俊杰;李美宣;

  针对无人机编队形成过程中相交互运动导致编队收敛时间延长的问题，提出了一种可灵活调整无人机在编队中位置的方法，根据当前时刻各无人机所处的位置动态的迭代虚拟领航中心位置，通过模拟退火算法优化各无人机相对于虚拟领航中心的位置，使得无人机可以灵活调整收敛的期望位置。基于人工势场的思想，设计了具有避障和避碰能力的一致性编队控制方法。仿真结果表明，该方法在恢复编队状态时，收敛速度相对于传统方法更快，在避障时能更好的保持编队特性。

  2025年04期 v.45;No.229 547-554页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K]
  [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ]

• 单主动件后抛式子母弹弹底连接强度分析

  岳浩然;梁建峰;田铭;周思渊;杨广;

  加榴炮末敏弹为单主动件后抛式旋转子母弹，即在发射过程中，只有弹体通过导带和火炮膛线之间的相互作用赋予弹丸旋转，并带动内装的子弹、弹底等一起旋转。文中对单主动件后抛式子母弹在发射过程中的弹底螺纹失效现象开展分析，通过故障现象梳理、仿真计算、理论分析的方法定位了故障原因，给出了弹底螺纹失效的理论机理。将弹底复杂的受力进行分解，总结出了适用于单主动件后抛式子母弹的子弹导旋力矩分解方法，并对分解的每部分力矩进行定量计算。弹底脱落原因定位为:子弹导旋键强度不足而导致子弹与母弹弹体主动件的旋转不同步，因子弹与弹底摩擦力的作用导致弹底的惯性力矩大幅增加，使得发射时弹底螺纹的拧紧力矩陡增。螺纹受到的剪切应力1 293 MPa远大于许用应力，进而导致螺纹剪切失效。研究揭示了该类型子母弹子弹与母弹的同步旋转能力对弹底连接强度的影响，对后续同类型的产品设计具有指导意义。

  2025年04期 v.45;No.229 555-559+570页 [查看摘要][在线阅读][下载 1284K]
  [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ]

• 舵机控制驱动器振动试验夹具结构综合优化设计方法

  李博;朱航;刘强;郭志伟;高媛;纪唤云;赵晓刚;

  随机振动筛选试验是舵机控制驱动器类弹上电子产品研制中必不可缺的环节，振动夹具结构的合理与否对试验的精确度和可靠性产生重要影响。针对此类振动夹具部分存在质量偏大、振动传递特性差等问题，提出综合使用拓扑优化、参数优化结合预应力模态分析及频响分析进行优化设计的方法。以某典型振动夹具为例，依据实际工况和设计原则，利用拓扑优化法得到夹具结构的基本形状，用参数优化调整夹具与振动台的接口位置，优化后的夹具质量降低了32.65%，但固有频率和响应点的品质因数并无显著退化，振动传递特性满足设计要求。通过实物随机振动试验，测试点功率谱密度响应曲线与仿真响应点加速度幅频曲线基本吻合，证明了有限元模型的准确性和综合优化设计的有效性，为后续弹上电子产品振动试验夹具设计提供借鉴。

  2025年04期 v.45;No.229 560-570页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K]
  [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ]

• 基于改进ADRC的四旋翼前飞模态解耦控制设计

  王璐;刘海鹏;李帅帅;刘彦;郭凯阳;

  针对四旋翼无人机在前飞任务和复杂机动时出现的非线性与强耦合特性，提出一种改进ADRC控制器用于四旋翼的姿态控制。首先借助ADRC原理对其前飞模态姿态动力学进行状态量与控制量间的解耦处理，其次利用引入双曲正切函数的混合非线性跟踪微分器HNLTD来安排过渡过程，然后考虑自适应律和幂次项，改进设计自适应扩张状态观测器AFTESO，来实时估计解耦系统中各通道的总扰动，并补偿到控制指令中，从而实现姿态响应在有限时间内的快速稳定收敛以及对通道间耦合的抗扰。此外，还开展了扰动情况下四旋翼的前飞模态姿态控制仿真，结果表明:HNLTD安排过渡过程无超调，引入延迟小于0.1 s,AFTESO可在0.3 s内完成对扰动的预计和补偿，姿态角响应无超调，俯仰和滚转跟踪时间不超过0.09 s，偏航跟踪时间不超过0.12 s，姿态控制系统的整体动态响应品质良好。

  2025年04期 v.45;No.229 571-580页 [查看摘要][在线阅读][下载 1705K]
  [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ]

• 超高速脱壳穿甲弹气动外形改进设计

  段明清;杜宇;曹红松;刘峰;

  为了优化小口径超高速穿甲弹的气动外形，开展了穿甲弹外形参数对气动特性和飞行稳定性的影响研究。基于尾翼后掠角、展弦比和全弹长径比3个关键因素提出了多种气动外形改进方案，采用Fluent建立了高超音速流场数值计算模型，研究了气动参数和飞行稳定性的变化规律，对比分析得到了较优的气动外形方案。结果表明:改进后零升阻力系数减小了5.3%～26.9%，升力系数和静力矩系数也优于原弹形;静稳定储备量为11%～29%，振幅对数衰减率ε=34.39%，满足尾翼稳定穿甲弹稳定性要求;同时各射角下的射高、速度降和斜射距相较于原型弹都有大幅度的改良。为小口径超高速脱壳穿甲弹外形优化设计提供一定参考。

  2025年04期 v.45;No.229 581-590页 [查看摘要][在线阅读][下载 1708K]
  [下载次数：290 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ]
下载本期数据