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锚雷系统中锚索形状和张力的数学模型

1 引 言水雷是现代海战重要的水中武器之一 ,常用来封锁特定的海域 ,而主动攻击型锚雷是一种新型武器 ,当其战斗值更探测到目标通过时 ,主动攻击型锚雷便会自行推进从而对目标实施打击。由于海流的作用不可避免地会改变锚雷的初始位置和姿态 ,若弹道计算中不考虑这种影响 ,则必然会造成一定的误差 ,降低其命中率。因此在计算最后的弹道之前 ,必须首先确定锚索在海流作用下的状态参数。另外 ,水雷攻击点为空间固定的五个点 ,计算弹道的坐标系为三维地面坐标系。在海流作用下 ,锚索自然是该坐标系下的空间曲线。若只使用二维中建立的锚索模型 ,将无法解算发射筒的空间位置。因此必须建立锚索在三维空间中的数学模型。目前对水下锚索在三维空间的形状和张力问题 ,除文献 [1]对平面内锚索有过叙述外 ,尚未有相关的水下拖曳系统中拖索形状和张力的研究文献 ,大部分也只限于稳流和平面内的运动。本文的目标就是要建立在海流作用下 ,锚索在三维空间的微分方程组 ,为解算...  (本文共5页) 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

水下拖索和锚索系统三维数学建模及应用

水下拖曳系统和锚索系统广泛应用于海底地貌观察、底层水文资料收集、猎潜、扫雷、水雷等方面。目前对水下拖索的研究只限于平面内的拖曳问题,而对锚索的研究国内还不多,相关资料也不多见。文中在分析研究水下拖曳与锚索系统运动学与动力学的基础上,建立了水下拖索空间形状和张力的三维数学模型以及海流作用下锚索空间形状和张力的三维数学模型,并给出了水下拖索系统和锚索系统在脉冲海流作用下稳定性的分析方法。把建立的水下拖索数学模型和锚索数学模型分别应用于航空吊放声纳探头—缆绳动力学系统和船—锚系统,采用Matlab语言编程进行了数值计算,同时分别计算和分析了反潜直升机拖速、距海面高度对拖索形状和张力的影响以及海流速度、锚索直径对锚索形状和张力的影响。通过验证数值计算结果和实验结果相当一致。表明所建数学模型的正确性和具有的工程应用价值。  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

《火力与指挥控制》2000年03期
火力与指挥控制

大深度锚雷定向攻击误差分析

引 言大深度锚雷 ,既不同于在攻击时可发射鱼雷的自导水雷 ,也不同于快速垂直上浮攻击目标的火箭上浮水雷 ,它兼顾两者的优点 ,既能以高于自导水雷的速度攻击目标 ,又能按设定的计算弹道去攻击目标 ,所以它是一种很有吸引力的新雷种。是海军进行封锁和攻击作战的良好武器装备。由于大深度锚雷打击范围大 ,使用量少 ,因此某单雷打击目标的效果如何 ?对水雷战效能至关重要。为了正确地估计大深度锚雷攻击的实际效果以及研究能获得最佳攻击的攻击方法 ,必须对攻击误差进行深入地研究分析。1 大深度锚雷的工作过程和命中原理模型1 .1 工作过程 (图 1 )大深度锚雷由潜艇发射布放后 ,经过一系列分图 1 大深度锚雷工作过程示意图离解脱动作 ,雷体系统 1进入自动定深过程。当水深大于雷体设定深度时 ,雷体系统与深水锚 2在定深处分离 ,雷体系统停留在定深线附近 ,深水锚下沉 ,不断拉出雷索 3直到触及海底 ,停止放索。深水锚把雷体系统牢固定位。水流作用...  (本文共5页) 阅读全文>>

《小哥白尼(军事科学画报)》2012年04期
小哥白尼(军事科学画报)

眼力大挑战

沪考引恻武器勤底了解多少:声‘羊。。Lt比看谁的答案更有翅,,百甲丁满点评:锚雷是水雷的一种,可以通过不同长度的锁链固定在海底不同深度。它那长满触角的“刺头”里装的全是炸药,只要舰船碰到它的触角,就会一触即发,引爆整颗锚雷吉林沈万安柏宇浙江常山余行...  (本文共1页) 阅读全文>>

《水雷战与舰船防护》2013年04期
水雷战与舰船防护

火箭上浮锚雷非正常回收的安全性探讨

'S 火箭上浮锚雷因配备火箭发动机,所以一直以来它的安全性备受关注。传统安全措施主要由安全保险装置、保险器、延时机构等组成,主要对水雷布设之前的安全性进行设计,一旦水雷完成布设解除保险后,水雷不能按照预定计划动作。要进行回收,因发动机处于解制状态,随时存在点火的可能,这对打捞人员和设备造成极大的威胁。 目前的做法是将点火电源安装在雷锚或索系上,通过电源线与雷体连接。火箭发动机未正常动作时,由分离机构释放雷体,通过切割装置或由雷体浮力将电源脱开以保证安全,因此点火电缆不能有过大的强度。同时,考虑到复杂的海洋环境影响,布设过程中可能会产生电缆与索系缠绕、雷体出现过大摆动等情况,致使强度不大的电缆被拉断。在综合因素的影响下,试验对点火电缆的选择、装配要求非常高,导致试 验雷装配效率低,不利于生产标准化,同时试验雷后 续的储存、运输、保管、布放也极不便利。采用内置点 火电源可有效地解决上述问题,本文以内置点火电源 为基础对其非正常回收的...  (本文共3页) 阅读全文>>

《水雷战与舰船防护》2015年04期
水雷战与舰船防护

水流对复合水雷锚雷单元姿态影响分析

5,5 水雷是一种用于海区封锁作战和防御作战,具有战略威慑作用的常规武器,具有长期潜伏、自主探测、突然攻击、效费比高等特点,按其在水中的状态一般分为沉底雷、锚雷和漂雷。随着与导弹技术、鱼雷技术的融合,现代水雷功能不断拓展,已经成为既具备战略威慑又具有精确打击能力的杀手锏。 由于水雷武器的战略作用,水雷战仍是未来海战的主要作战模式之一。我国现役水雷在使用上都有局限性:沉底雷作战水深较浅;锚雷由于雷索是其薄弱环节,在200 m水深以内与猎雷、扫雷的对抗能力远不及沉底水雷;漂雷能够全水深使用,但难以长期控制其活动范围,且其服役期较短。随着大威力炸药技术、座底上浮技术、通信技术、定位技术和能源技术的发展及其在水雷的应用,从结构和战术使用上,将沉底雷、锚雷组合成一有机体——复合水雷。布放后根据战术需要,或单独作战或联合行动,不仅可行,而且具有更高的战术使用价值。将突破传统的水雷单平台作战思路,形成锚雷单元、沉底雷单元2个作战系统,沉底雷采...  (本文共5页) 阅读全文>>

《舰船科学技术》1979年12期
舰船科学技术

减小锚雷倾斜的探讨

(一)概我国现有的锚雷当雷体在海流的作用下处于倾斜角p的平衡位置时,各作用力对Ⅳ轴和',轴 上投影的平衡方程及对系留点的力矩方程为: ∑五=l。∞8 c【一Q=0 ∑y=∥一尸一G一7’gjn仅=0 \二M=∥·£Wsinp一0上aeosp —P·£口sjnf)一G£口sinp=0∥——雷体浮力;G——雷体重力;71——雷索拉力;0——雷体迎流阻力;P——升力。式(1)为海流作用下雷体产生的偏移力;式(2)为海流作用下雷体产生的偏降力;(1)(2)(3) 图 1 式(3)为海流作用下雷体产生的倾斜矩。 图中看出,海流不仅在雷体产生偏移、偏降,同时使雷体产生倾斜。在海流稍大的海区这种影响尤为显著,甚致使得引信不能正常动作,从而降低水雷的使用效果。 为减小海流引起的偏移、偏降和倾斜,可改变雷体形状,减小雷体的阻力系数和截面积,将雷体作成细长旋转体形状(即鱼雷形状)。 对于细长旋转体形状的雷体,若将系留点仍选在雷体中部下方(图2示),...  (本文共6页) 阅读全文>>