基于主动防护网板拦截系统设计与研究

发布时间：2020-05-11 13:54

【摘要】：在现代战争中,装甲车辆的生存主要依靠被动装甲和主动防护系统。其中,主动防护系统是降低装甲车辆毁伤程度的有效手段。本文结合国内外主动防护研究现状,提出了一种以金属网板作为拦截器诱爆来袭弹丸的新型拦截系统,实现面对线式主动拦截,提高了防护范围和拦截概率。本文介绍了网板拦截型主动防护系统的总体方案,设计了拦截装置的网板、牵引体及随动平台的结构。根据来袭弹丸引信作用原理,网板通过高速撞击产生的过载,使弹丸引信提前引爆战斗部,从而减小或解除来袭弹丸威胁,实现主动防护。基于LS-DYNA软件平台对网板拦截来袭弹丸过程进行数值模拟,根据仿真结论获得撞击过程的过载特性,为网板拦截装置设计提供理论依据。系统拦截概率是评价主动防护系统性能的重要技术指标,本文建立了网板与来袭目标的交会模型,基于改进的遗传算法解算了系统最优拦截参数。采用蒙特卡洛法计算了不同误差源条件下系统的拦截概率,分析了关键参数对拦截概率的影响规律。结果表明:目标斜距与目标速度测量误差对拦截概率影响较大,目标方位角、网板发射角度与网板发射速度误差在一定误差范围内对拦截概率影响较小。本文设计的网板拦截型主动防护系统适用于拦截飞行速度在100m/s～500m/s且配有触发类引信的目标,当正方形网板尺寸为1m×1m～1.2m×1.2m、拦截距离为3m～5m时,拦截效果最优。根据本文设计参数,开展了网板静态诱爆试验和动态拦截试验,系统多次成功拦截并诱爆了来袭弹丸,验证了网板拦截原理的正确性以及网板拦截型主动防护系统的可行性。
【图文】：

原理图,主动防护,原理,弹药

基于主动防护网板拦截系统设计与研究逡逑的一些设备造成一定的附加伤害；且该系统的雷达在高低方向的探测有一定的局限性，逡逑只能探测到－６°＾２０°的范围，故“鸫”主动防护系统存在一定的不足。图１．１为“鸫”逡逑主动防护系统。逡逑：ｆ逦＇＇＾Ｌ逦■邋Ｊ逡逑图１．１俄罗斯“鸫”主动防护系统逡逑“竞技场”主动防护系统由科洛母纳机器制造设计局（Ｋｏｌｏｍｎａ邋Ｍａｃｈｉｎｅ邋Ｂｕｉｌｄｉｎｇ逡逑Ｄｅｓｉｇｎ邋Ｂｕｒｅａｕ）研制，是俄罗斯第二代主动防护系统，如图１．２和图１．３所示。该系统逡逑被安装在Ｔ－８０Ｙ、Ｔ－９０等主战坦克上。该主动防护系统由雷达探测装置、控制装置及末逡逑端拦截防护执行装置等组成。其中毫米波雷达置于坦克炮塔的最高处；控制系统包含信逡逑息分析、解算并控制的火控计算机及操作人员的控制面板，位于炮塔内；防护执行系统逡逑有２６？３２个可爆破的弹药盒分布在炮塔上，能够拦截毁伤速度在７０？７００ｍ／ｓ之间的来袭逡逑弹药。待坦克进入作战环境中，系统开启全自动无人操作状态，当距离坦克５０ｍ处有来逡逑袭危险弹丸时，雷达进行跟踪并时刻将更新的来袭弹丸信息传递给火控计算机，火控计逡逑算机分析数据并控制选择最佳防护弹药盒进行适时发射，防护破片弹药盒飞离坦克逡逑３？５ｍ处爆炸产生定向破片流，破片流将来袭弹药毁伤或将其远离原始预设弹道轨迹，逡逑从而降低坦克被命中的可能性

主动防护,俄罗斯

基于主动防护网板拦截系统设计与研究逡逑的一些设备造成一定的附加伤害；且该系统的雷达在高低方向的探测有一定的局限性，逡逑只能探测到－６°＾２０°的范围，故“鸫”主动防护系统存在一定的不足。图１．１为“鸫”逡逑主动防护系统。逡逑：ｆ逦＇＇＾Ｌ逦■邋Ｊ逡逑图１．１俄罗斯“鸫”主动防护系统逡逑“竞技场”主动防护系统由科洛母纳机器制造设计局（Ｋｏｌｏｍｎａ邋Ｍａｃｈｉｎｅ邋Ｂｕｉｌｄｉｎｇ逡逑Ｄｅｓｉｇｎ邋Ｂｕｒｅａｕ）研制，是俄罗斯第二代主动防护系统，如图１．２和图１．３所示。该系统逡逑被安装在Ｔ－８０Ｙ、Ｔ－９０等主战坦克上。该主动防护系统由雷达探测装置、控制装置及末逡逑端拦截防护执行装置等组成。其中毫米波雷达置于坦克炮塔的最高处；控制系统包含信逡逑息分析、解算并控制的火控计算机及操作人员的控制面板，，位于炮塔内；防护执行系统逡逑有２６？３２个可爆破的弹药盒分布在炮塔上，能够拦截毁伤速度在７０？７００ｍ／ｓ之间的来袭逡逑弹药。待坦克进入作战环境中，系统开启全自动无人操作状态，当距离坦克５０ｍ处有来逡逑袭危险弹丸时，雷达进行跟踪并时刻将更新的来袭弹丸信息传递给火控计算机，火控计逡逑算机分析数据并控制选择最佳防护弹药盒进行适时发射，防护破片弹药盒飞离坦克逡逑３？５ｍ处爆炸产生定向破片流，破片流将来袭弹药毁伤或将其远离原始预设弹道轨迹，逡逑从而降低坦克被命中的可能性
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ810.38

【参考文献】