水下无人系统学报

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历明坤, 曹小娟, 王中, 张博, 聂卫东, 马玲

2016, 24(4): 241-248. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.001

[摘要](1463) [PDF 845KB](1136)

摘要:
鱼雷总体设计技术一直是水中兵器领域研究的热点之一, 针对传统设计中存在的研制成本高、可靠性低以及成熟技术重用率低等问题, 通过鱼雷模块化经典案例DM2A4重型鱼雷和MK54轻型混装鱼雷的研发历程和技术指标的启示, 结合工程实践分析了鱼雷武器模块化设计的研发策略, 文中提出了一种快速的基于模块化的鱼雷总体设计方法, 分析了模块化设计体系、流程和关键技术。该方法以构建资源管理平台为基本设计思路, 对成熟型号设计资源加以有效管理, 根据作战需求, 通过检索战术技术性能指标, 确定设计资源平台内最优相似型号,修改完善差异性模块, 进而形成全雷总体技术方案, 该方法可最大限度地实现成熟型号设计资源的继承和重用,有效控制研发成本, 可为鱼雷及其相似产品开展模块化设计提供参考。

鱼雷尾轴密封老化试验与贮存寿命预测

杨霞辉, 李志宇, 王欣

2016, 24(4): 248-254. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.002

[摘要](1271) [PDF 548KB](463)

摘要:
为估算鱼雷尾轴密封贮存寿命, 对鱼雷尾轴密封进行高温加速老化试验, 测其扯断伸长率、压缩残余变形、内外径残余变形和运转密封性能, 采用动力学衰减方程和阿累尼乌斯公式对加速老化试验进行理论描述, 最后采用外推法估算尾轴密封贮存寿命。研究结果表明, 满足材料性能指标扯断伸长率、压缩残余变形的贮存寿命分别为22.55年和21.69年; 满足皮碗内、外径残余变形的贮存寿命分别为5.17年和9.68年; 皮碗内径残余变形是影响皮碗寿命的关键因素, 该型号尾轴密封预测的贮存寿命为5.17年, 满足设计使用要求。

基于改进板块元法的潜艇目标强度预报仿真

孙乃葳, 李建辰, 万亚民, 赵罡, 吕维, 范若楠

2016, 24(4): 254-260. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.003

[摘要](1062) [PDF 583KB](484)

摘要:
针对板块元法计算潜艇目标强度时积分分母可能为零, 从而导致计算结果不稳定的问题, 文中将Gordon积分算法用于潜艇目标强度的预报仿真, 并针对复杂目标简化面元遮挡判断流程, 首先对刚性球体进行建模计算, 其次对Benchmark潜艇进行3D建模, 运用改进板块元法对潜艇目标强度进行预报。仿真结果表明, 改进模型的计算结果更加稳定, 能够较好反映潜艇目标强度的特征。

鱼雷自导噪声分析及其解决途径

田丰华, 宋哲, 张奎, 王涛, 周晓波

2016, 24(4): 260-267. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.004

[摘要](1306) [PDF 487KB](1194)

摘要:
为提高复杂环境下低频宽带自导系统的整体性能, 针对鱼雷自导系统的自噪声特性, 建立了鱼雷自导系统自噪声技术体系, 分别对电子装置电噪声、声学装置磁辐射噪声、热噪声、流噪声和结构振动噪声进行了研究。开展了高阻尼基阵壳体和声学基阵的隔振材料及结构设计研究, 分析了流噪声对自导系统接收性能的影响。最后, 针对鱼雷自导系统减振降噪方面存在的问题给出了解决途径。文中的研究可为低噪声鱼雷自导系统设计提供参考。

小波神经网络多传感器信息融合在AUV深度测量中的应用

吴亚军, 毛昭勇

2016, 24(4): 267-271. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.03.005

[摘要](1083) [PDF 421KB](601)

摘要:
针对常规自主式水下航行器(AUV)深度传感器尚未考虑受内部环境温度、电流等影响的问题, 基于小波神经网络多传感器信息融合技术, 建立了融合温度传感器、电流传感器和深度传感器样本信息的AUV深度测量紧致型小波神经网络结构模型, 并利用基于梯度的学习算法进行求解。试验数据表明, 深度传感器测量精度经过小波神经网络信息融合后, 测量误差大大降低, 很好地消除了环境温度、电流等干扰因素对深度传感器测量精度的影响。

鱼雷动力试验数据管理软件设计与开发

陈立杉, 孙涛, 刘培培, 高慧中

2016, 24(4): 271-277. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.006

[摘要](1237) [PDF 630KB](451)

摘要:
目前国内外的数据分析系统基本上都是利用文件夹来存储测试数据, 数据管理方式落后、采集设置和分析调取耗时费力。为了解决以文件夹管理数据的弊端并提高采集分析软件各功能模块之间的信息交互性, 文中采用Access结合LabVIEW设计开发出一套鱼雷动力试验数据管理软件。在Access中设计了数据库模型及各个数据表之间的关系, 在LabVIEW中开发了数据库维护工具、数据库与各功能模块的接口程序, 实现了对数据库中各表的查询、修改、删除及数据的导入导出。该软件极大地提高了鱼雷动力试验数据的管理效率和水平。

水下航行器对转涡轮发动机输出扭矩计算及仿真

王新平, 党建军, 刘成勇

2016, 24(4): 277-283. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.007

[摘要](944) [PDF 609KB](803)

摘要:
对转涡轮发动机因其在效率、质量、陀螺力矩等方面所具有的优势, 为水下航行器增大航速和航程提供了巨大动力。文中提出了一种水下航行器发动机利用对转涡轮进行工作的新方法。通过分析对转涡轮发动机结构特点, 给出了水下航行器发动机在利用对转涡轮情况下一级涡轮和二级涡轮有效输出扭矩的理论推导; 定义了三速制工况模式, 以中间工况设计喷嘴和一级涡轮参数, 以高工况设计二级涡轮参数; 建立了对转涡轮发动机的仿真模型, 进行了3种工况模式的流场仿真。通过对理论计算值和相关仿真结果进行对比发现, 水下航行器使用对转涡轮代替常规涡轮, 可以大幅减小余速损失, 提高涡轮发动机效率, 证实文中提出的方法正确且可行。

基于LabVIEW的动力试验数据分析系统功能设计与实现

高慧中, 孙涛, 陈立杉, 刘培培

2016, 24(4): 283-289. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.008

[摘要](1338) [PDF 469KB](507)

摘要:
鱼雷动力试验中, 由于被试对象结构复杂、关键参数多、试验时间长, 所产生的试验数据对分析环境提出了较高要求。为了有效消除通用分析软件处理多通道数据的劣势, 满足鱼雷动力试验数据的分析研究需求, 同时兼顾开发成本与开发效率, 编译了一套全新的处理系统。该系统从动力舱段试验特点出发, 采用LabVIEW为开发平台, 通过MATLAB混合编程技术, 创新性地实现了双坐标与归一化显示功能, 显著改善了多通道数据的读取效果。最后以真实试验数据为样本测试系统性能, 结果表明, 该系统能够满足设计要求与工程需要, 验证了系统的有效性和稳定性。

基于水下信息系统的水中兵器作战使用方法研究

董春鹏

2016, 24(4): 289-294. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.009

[摘要](1382) [PDF 231KB](666)

摘要:
当前水下战正向着以网络为中心的信息化方向发展。水中兵器与水下信息系统融合所形成的水下信息化作战体系, 可以实现战场信息的共享和快速反应, 提高协同作战效能。基于此, 文中针对水中兵器的特点, 介绍了国外水下信息化作战体系的发展状况, 分别构想了基于独立式水下信息系统和基于嵌入式水下信息系统的水中兵器若干作战使用方法, 指出基于水下信息系统的水中兵器具有作战模式丰富、制海范围宽广、作战反应迅速,以及保障作战平台安全等优点。文中的研究可为开展相关装备研制, 构建日益完备的水下信息化作战体系提供参考。

适应远海训练的操雷技术需求及可行性方法

刘海光, 李伟, 王桂芹

2016, 24(4): 294-299. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.0010

[摘要](1092) [PDF 241KB](590)

摘要:
针对目前鱼雷远海训练的实际需求, 依据操雷技术现状及远海海洋环境特点, 分析了远海操雷实射训练中可能存在的问题及技术需求, 从鱼雷技术层面探索了解决问题的主要方法, 提出了满足操雷远海训练需求的动力适配性、免回收自沉、数据回传及信息自毁等可行性技术设想。文中研究的内容可为鱼雷装备研制提供参考, 也可促进部队合理使用武器以提升训练水平。

舰载深弹武器装载可靠度试验方法

马浩文, 田树东

2016, 24(4): 299-304. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.011

[摘要](988) [PDF 258KB](340)

摘要:
针对舰载深弹鉴定试验中装载可靠度验证考核不充分的问题, 分析了舰艇环境对舰载深弹武器的影响因素, 论证了环境试验考核的边界条件, 提出了模拟舰艇环境试验平台的新考核方法, 旨在解决考核试验条件受限, 舰艇保障难以实施以及考核不充分的难题, 为靶场试验保障能力建设和鉴定试验提供了理论依据。

反鱼雷鱼雷抗干扰试验背景构建及方案设计

张虹, 宁永成

2016, 24(4): 304-309. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.0012

[摘要](877) [PDF 435KB](337)

摘要:
抗干扰能力是影响反鱼雷鱼雷作战效能的重要因素, 需要通过试验评估反鱼雷鱼雷的抗干扰能力。文中研究了反鱼雷鱼雷抗干扰试验背景构建的程序及模式, 分析了抗遮盖式干扰、抗欺骗式干扰和抗无源干扰等3种干扰样式, 建立了反鱼雷鱼雷抗干扰性能指标体系, 设计了3种典型的反鱼雷鱼雷抗干扰试验方案, 为反鱼雷鱼雷抗干扰试验提供参考。

潜艇鱼雷发射装置前盖润滑系统特性研究

马亮, 徐泽林

2016, 24(4): 309-314. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.0013

[摘要](1043) [PDF 522KB](462)

摘要:
润滑系统是潜艇鱼雷发射装置的重要组成部分。针对前盖开闭过程中存在机械噪声的问题, 文中通过对前盖润滑系统结构组成及工作原理进行分析, 建立“润滑不充分”故障树, 分析影响鱼雷发射装置前盖开闭装置润滑特性的关键因素, 提出改进润滑系统性能的建议, 为全面开展潜艇润滑系统及鱼雷发射装置降噪研究提供新思路。

水下航行器弹射式发射装置筒壁开孔对内弹道的影响

马辉

2016, 24(4): 314-320. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.0014

[摘要](1147) [PDF 656KB](387)

摘要:
为设计合理的水下航行器发射装置筒壁开孔方案, 提高发射效率, 文中采用多对多的交界面技术, 解决了带孔壁面间无间隙滑移的仿真难题, 建立了耦合求解非定常流场和活塞、航行器运动的数值仿真模型。在给定初始条件下, 通过Fluent软件中的二次开发实现了发射装置储能筒壁在不同开孔形状和开孔面积下的航行器发射内弹道仿真, 对模拟流场以及运动曲线进行了分析。结果表明, 水下航行器发射装置储能筒壁开孔形状对出筒效率影响不大, 出筒效率主要受开孔面积的影响, 且随着开孔面积的减小, 出筒效率成指数下降。证明了基于多对多交界面技术的水下航行器发射仿真的可靠性。文中的研究可为弹射式水下发射装置设计提供参考。

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