現代戰(zhàn)場下,重要軍事設施和高價值裝備都進行地下深埋或增強防護結構以提高生存能力,以至于常規(guī)殺傷爆破彈藥難以進行有效的打擊。為了毀傷這些重要的戰(zhàn)場對象,要求彈藥具有相當的侵徹能力。但侵徹彈藥的研制進程中,暴露出一個問題在于試驗中侵徹數據難以回收,特別是常規(guī)侵徹彈藥,彈徑小、內部空間有限、在試驗過程中飛行距離短、時間短,通常采用的軟/硬回收法,人工尋彈低效且不可靠。無線傳輸回收法具有數據回收簡單方便、實時性好、成本低、無需額外安裝其他設備和回收彈體等優(yōu)點,但受限于兩點:其一是高頻波在侵徹媒質中傳輸衰減較強,其二是中低頻波天線尺寸較大導致無法在常規(guī)彈藥上安置。針對此問題,本文將對深埋環(huán)境下侵徹數據無線傳輸技術進行研究。首先,對深埋環(huán)境下電磁波傳播特性進行了理論研究,以麥克斯韋方程組為推導基礎,推導出了所需要的波動方程、傳播特性方程、最大傳播距離方程與反射、透射的方向、能量方程。其次,以均勻平面波在均勻有損媒介中傳播為模型,通過數值仿真分析了不同頻率的電磁波在有損媒介中的衰減情況、環(huán)境電導率對電磁波傳播衰減的影響和電、磁場分量在深埋環(huán)境下的傳播特性曲線。并根據傳輸方程,提出了提高發(fā)射模塊輸出功... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

導彈發(fā)射井Fig.1-1Missilesilos

中北大學學位論文3見圖1-2，巨大的實戰(zhàn)效果極大地促進了這類反地下防御工事彈藥的發(fā)展。圖1-2GBU-28鉆地彈以及它的實戰(zhàn)效果Fig.1-2Penetrationprojectile"GBU-28"anditsactualcombateffect戰(zhàn)斗部作為鉆地彈最為核心的部分，各國針對此進行了重點研發(fā)，由法國與德國共同研發(fā)的“Mephisto”多級串聯戰(zhàn)斗部，當它以250m/s的速度、30°的碰撞角命中多層鋼筋混凝土設施時，侵徹深度達到了3m；美國給在海灣戰(zhàn)場大放異彩的“GBU-28”鉆地彈配備了“BLU-113”型侵徹戰(zhàn)斗部，可由F-111戰(zhàn)斗轟炸機戰(zhàn)斗機和F-15重型戰(zhàn)斗機攜帶發(fā)射，可以穿透6m厚的鋼筋混凝土和30m厚的普通地面；由美、英、意三國合作研制的帶矛者(LAnCEr)串聯戰(zhàn)斗部，可以侵徹3.4-6.1m厚的混凝土和6.1-9.1m厚的土地；美軍“BLU-122”戰(zhàn)斗部在彈頭形狀結構進行了優(yōu)化，提高了抗跳彈能力、初始侵徹能力和結構強度，同時對彈底結構也進行了優(yōu)化，提高了侵徹中引信的生存能力，主裝藥使用“AFX757”鈍感炸藥，提高了戰(zhàn)斗部在侵徹環(huán)境下的安全性，總的性能相較于“BLU-113”提高了20%~30%；2003年8月波音公司贏了與洛克希德·馬丁公司對“GUB-39/B”的研制生產合同的競爭，此型號侵徹彈藥在具備2000磅級的硬目標打擊能力的同時，大大降低了本身的質量，縮減了彈藥尺寸，極大提高了作戰(zhàn)效益，圖1-3為“GBU-39/B”攻擊機庫圖[2]。鉆地彈戰(zhàn)斗部將會向著大威力大侵深化、小型隱身化、智能化、多功能化和高超聲速化發(fā)展[6]。

中北大學學位論文7圖1-4美國Mcqinc公司設計的無線回收裝置Fig.1-4WirelessrecyclingdevicedesignedbyMcqinc1.2.3國內侵徹數據采集技術我國于上個世紀70年代開始應用高速攝像系統(tǒng)對靶場試驗數據進行獲取，2003年5月進行的一次靶場試驗中使用CCD高速攝像機，其成像質量和作用距離相較于膠片高速攝像機更為優(yōu)秀，且精度與之相當[24]。張代英等為了提高高速攝像系統(tǒng)的圖像質量，提出了使用改進的線性偽彩色技術對圖像中的高速物體進行偽彩色增強處理，利用Matlab進行數值仿真并得到了較好的結果[25]。劉樂卿等以高速攝像對空空導彈發(fā)射裝置進行試驗，證明了攝像系統(tǒng)對導彈分離時刻速度、角速度、加速度等參數能夠進行準確獲取[26]。不僅針對陸地上試驗，在水下兵器試驗上，高速攝像系統(tǒng)也被設計應用。盧海洋基于HUB設計了中繼型水下高速攝像系統(tǒng)，水下試驗驗證了此裝置的拍攝質量和對高速運動物的記錄情況[27]。張姝紅等研制了一套可放入水中，并對水中爆炸進行近距離拍攝的高速攝像系統(tǒng)，試驗驗證了其可靠性[28]。我國軟、硬回收技術隨著動態(tài)測試存儲裝置的研制而發(fā)展的。太原機械學院（現中北大學）從20世紀90年代開始，在動態(tài)測試存儲裝置的研制上取得了一系列重大科研成果，其中包括最早起研制的可用于火炮膛壓測試的電子測壓蛋，其最大可測得MPa600，并且體積相較于奧地利AVL公司研制的電子測壓蛋大大縮減，還設計出了可承受高達50000g沖擊的彈載存波儀，并成功測取了122mm榴彈的膛內加速度[29-30]。通

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]一種中繼型水下高速攝像系統(tǒng)[J]. 盧海洋.  電子世界. 2018(01)
[4]彈尾彈射裝置間隙密封的火藥氣體動力學[J]. 馬慧明,張亞,李世中.  爆炸與沖擊. 2017(05)
[5]彈底火藥氣體的間隙密封結構性能分析[J]. 馬慧明,張亞,李世中.  振動與沖擊. 2017(12)
[6]不同頭部形狀彈丸高速侵徹混凝土的研究[J]. 余曜,錢建平,周家勝.  兵工自動化. 2016(10)
[7]彈尾彈射式侵徹數據回收系統(tǒng)設計原理及試驗研究[J]. 馬慧明,張亞,李世中.  彈箭與制導學報. 2016(05)
[8]基于空氣阻尼高速彈體軟回收方法研究[J]. 潘孝斌,倪梯閔,談樂斌.  振動與沖擊. 2016(17)
[9]基于S波段彈載遙測系統(tǒng)的微帶天線[J]. 姚琴琴,馬鐵華,謝銳,鄭鳳芹.  彈箭與制導學報. 2015(03)
[10]侵徹試驗中測試數據長線傳輸的抗干擾設計[J]. 梁國強,李世中,張筱媛.  科學技術與工程. 2015(01)

博士論文
[1]高速侵徹混凝土彈體的動力學行為研究[D]. 何麗靈.中國科學技術大學 2012

碩士論文
[1]淺層地下信標電磁信號的傳輸特性研究[D]. 史學友.西安電子科技大學 2017
[2]回收式彈載記錄儀抗高沖擊能力研究[D]. 劉雪飛.中北大學 2016
[3]軟介質回收裝置的關鍵技術研究[D]. 毛磊.南京理工大學 2015
[4]彈載遙測天線的研究[D]. 劉愛英.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[5]硬目標侵徹試驗柔性數據傳輸技術[D]. 鄭穎.中北大學 2013
[6]多段式無損回收裝置的概念設計技術研究[D]. 蔡以濤.南京理工大學 2007
[7]高速飛行體無損回收裝置的虛擬設計研究[D]. 費東年.南京理工大學 2006



本文編號：2905486