火炮镀铬身管性能退化规律及机理研究

依据多年积累的30 mm小口径火炮鉴定试验、工厂验收试验和延寿试验测试数据,以其中有代表性的典型身管为例,给出了小口径火炮验收试验方法和检测方案,分析了小口径火炮镀铬身管初速、射弹散布、内膛尺寸和内膛表面等关键身管性能参数的退化规律,揭示了镀铬身管内膛烧蚀磨损机理,为小口径火炮的验收、使用和和健康管理提供了可靠的依据。     

全球52倍口径155毫米自行榴弹炮最新资讯

现役155毫米火炮的改进有一个明显的趋势,就是身管长度统一向52倍口径看齐,这主要是因为现有的39倍和45倍口径身管已经无法满足155毫米火炮射程的需求,而采用52倍口径身管后射程可达40千米以上,提高了火力支援的效率。另一方面,新型炮口制退器,液气缓冲复进机,反后坐机构,气压平衡机,轻型化炮架等机关报技术的成熟与发展,也使火炮采用长身管成为可能。     

火炮身管会越来越长吗？

正"我能打着你,而你打不着我",这是很多武器一直在追求的战术优势。对于身管火炮来说,要想增加射程,最简单的做法就是加长身管,获得更高的初速。作为世界上最重要压制火炮之一的155毫米榴弹炮在二战后就经过了三次重大的口径革命,即39倍、45倍和52倍口径。目前,世界上新型的155毫米火炮大都采用了52倍口径身管,发射普通榴弹时射程均在30千米以上,发射底排榴弹时可达40千米。不过,现在一些西方国家对52倍口径也不满意了,美国正在发展身管长度为58倍口径、而德国莱茵金属公司则计划发展60倍口径的155毫米榴弹炮。     

大口径火炮膛线结构对滑动弹带弹丸膛内运动影响的数值分析

以大口径身管火炮发射减旋滑动弹带制导弹药时弹丸-身管耦合系统为研究对象,基于弹塑性有限元理论,建立某大口径火炮线膛身管与制导炮弹耦合动力学有限元模型。数值计算了渐速膛线、等齐膛线、混合膛线（渐速膛线+等齐膛线）3种不同膛线形式和深、浅两种膛线深度条件下,制导炮弹在挤进阶段和膛内运动过程中的弹炮应力、挤进阻力以及弹炮动力学响应,获得了大口径火炮膛线结构对滑动弹带制导弹丸膛内运动的影响关系,为弹炮一体化设计提供了理论参考。     

大口径线膛炮炮口振动位移测量方法

针对大口径线膛炮发射瞬间身管会发生扭转给炮口振动位移测量带来影响,提出了一种利用高速摄像技术测试大口径线膛炮炮口振动位移的方法。根据大口径火炮炮口振动特性,选择将平面镜架设于火炮前方,利用高速摄像机拍摄平面镜反射的带有标记的炮口运动图像,通过基于亚像素的数字图像处理技术实现炮口振动位移的高精度测量,该方法可将炮口振动位移从身管扭转位移中分离出,消除线膛炮身管扭转对测试结果造成的影响,提高炮口振动位移的测试精度。通过实弹射击,得到了平角射击条件下某155 mm火炮炮口的振动位移量,验证了该方法的有效性,为后续大口径线膛炮炮口振动位移测量提供了依据。     

速射身管发射状态下的温度场及热应力的有限元分析

文中首先给出如何确定身管非稳定温度场的边界条件及热力学参数;其次,以某口径火炮身管为例,对连发状态的身管温度及热应力场进行有限元数值分析.得出连发时温度和动态热应力的变化规律;对身管设计及提高身管的使用寿命有着指导和借鉴作用.     

现代身管炮的研究

二次世界大战以后,有相当一段时间,西方国家低估了身管炮的作用,直到五十年代末,美国M109型155毫米自行榴弹炮的问世,才逐渐重新重视身管火炮的发展。六十年代,根据北约NBMR39基本军事要求的规定,确定155毫米口径为标准口径,这样保证了北约各国军队间的弹药通用化。目前,身管火炮在各国陆军中占有很重要的地位,可以预计,直到21世纪前半期,它仍将保持这种地位。     

火炮层间冷却身管设计

探讨了强制层间冷却身管的一种工程设计方法。以降低身管内表面温度为目标,利用一维稳态导热和受迫对流换热定律分析了火炮在射击状态下从身管内表面到层间冷却系统的传热过程,解决了身管冷却槽结构尺寸的设计问题;考虑冷却槽所受剪切应力及槽深对紧缩量的影响,基于筒紧身管的最大变形理论分析了强度设计的特殊性问题。以某30mm口径火炮为例,进行了冷却结构对身管内表面温度和强度的影响分析,其结果可为层间冷却身管的设计提供参考。     

“战神”对擂——中美俄203毫米自行火炮比较谈

在现代身管压制火炮中，203毫米大口径火炮由于弹丸装药多、威力大，射程远，也可以发射核炮弹和子母弹等特种炮弹，被誉为“战神”巨无霸。目前，由于战略思想的改变，世界各国都在讨论和发展快速反应部队，而且西方也将师一级压制火炮的口径定为155毫米，因此，重量较大的203毫米自行火炮的研制     

轮式自行火炮系统又添新丁——以色列推出新型155毫米自行火炮

索尔塔姆系统公司是以色列唯一一家从事牵引和自行火炮全部部件研制与生产的兵工厂商,在世界火炮界业内小有名气。最近该公司独自出资,成功地推出了一款采用52倍口径身管的新型155毫米轮式自行火炮系统。     

横向射流起爆爆震波二维数值模拟

利用Fluent软件对燃烧室内填充化学恰当比的C8H18/O2预混气体进行直接起爆,并对爆震波衍射和爆震波形成以及发展过程进行数值模拟研究;详细分析了横向射流在不同角度、不同位置条件下直接起爆燃烧室内预混气体后爆震波的传播特性和流场特点.     

大口径火炮对海射击弹着点检测激波定位模型

对海射击受能见度、目标运动等因素的影响,弹着点检测困难.针对激波稳定性好、受环境因素影响小等特点,提出了一种弹着点检测的激波定位模型,利用试验方法确定弹丸系数,利用传感器阵检测弹道激波,利用射弹飞行时间和落速确定弹道入射方向,综合激波到达时间差和传感器之间的几何关系,从而实现单发弹着点、弹群射的精确检测,将弹着点定位精度提高到10 m范围之内,检测可靠性大于95%.能够用于大口径火炮对海间瞄射击弹着点检测和实弹射击成绩评定,为炮兵对海射击弹着点检测提供了一种准确、有效手段.     

基于多属性决策灵敏度分析的供弹机压弹机构优化设计

灵敏度分析是多属性决策的一个重要优化过程,深入分析属性值或属性权重的变化对决策结果的影响很有意义。在线性加权模型的基础上,提出一种灵敏度分析方法,研究了一个属性值或者多个相关属性值同时发生变动以及一个属性权重或者多个相关属性权重同时发生变动下的灵敏度问题,给出一种定量化计算方法,计算出保持原决策排序结果不变的属性及属性权重的灵敏度临界值或稳定区间。通过某小口径火炮供弹机实例验证了该方法的科学性和可行性,计算结果可为供弹机优化设计提供参考。     

自行火炮行进间动力学模型及仿真研究

本文采用多刚体系统动力学综合技术对自行火炮在行进过程中的运动和受力进行了分析,以自行高炮为例,将系统划分为车体、炮塔、火炮、跟踪平台回转体和跟踪平台俯仰体等五个刚体,各刚体之间存在相对运动,整个系统由悬挂装置和履带弹性支撑在地面上.自行火炮系统具有七个自由度,建立了系统动力学模型,其中动力学方程的最终形式可由程式化软件来完成.对自行火炮在搓衣板型和麻花型路面上行驶时的动力学特性进行了仿真分析,得到了车体俯仰和滚转的运动规律.研究成果对于自行火炮总体设计和运动性能评估具有重要的参考价值.     

某突击炮炮口流场数值模拟研究

为研究突击炮发射时对炮口周边远、近场响应的影响,进行了某突击炮炮口流场数值模拟与分析。针对突击炮发射穿甲弹的高初速、高炮口压力特点,采用可压气体黏性流动的Navier-Stokes方程,建立炮口流场模型,采用Spalart-Allmaras湍流模型,应用Roe-FDS格式,结合动网格技术,在内弹道参数求解的基础上,进行突击炮炮口流场数值模拟。数值模拟结果得到了突击炮炮口冲击波超压分布与扩展特性,及炮口流场温度分布情况。炮口冲击波在远场的传播主要呈现衰减趋势; 在近炮口区域,受到膛内喷出射流的能量补充及强烈的相互作用,形成超压值较高的近场特性。研究结果对揭示突击炮炮口流场特性,预测炮口冲击波对装备与作战人员的危害具有参考价值。     

炮射末敏弹射表编拟中开舱高度的研究

针对炮射末敏弹射表编拟中出现的新课题,对炮射末敏弹开舱高度的影响因素进行了分析.结合炮射末敏弹的使用特点,给出了炮射末敏弹射表编拟中开舱高度的技术实现途径.建立炮射末敏弹弹道数学模型,确定炮射末敏弹射表的格式,并给出使用射表的方法.最后在极限的射击条件下对射表精度予以检验.检验结果表明:开舱高度的设计方法合理有效,可以为所有炮射末敏弹的射表编制提供依据.     

火炮靶场试验中危险源辨识与安全防护

火炮靶场试验属于高危险作业,结合火炮靶场试验的特点和试验流程,根据2类危险源理论,对火炮靶场试验中危险源进行逐项分类辨识,应用轨迹交叉论预防火炮靶场试验中的事故,提出了火炮靶场试验中安全防护措施。     

小口径可燃药筒及装药的燃烧性能研究

为改善可燃药筒的燃尽性,以含能纤维为添加组分,经抽滤模压工艺制备了3个配方的小口径可燃药筒,并对所制药筒的燃烧性能与力学性能进行了测试研究,同时分析了药筒装药的能量释放规律。结果表明：含能纤维的引入能够使得可燃药筒的燃烧速度加快,燃烧结束时间缩短,火药力增大,药筒的燃尽性得到改善;和4/7-单与可燃药筒组成的装药相比,可燃药筒与19孔火药匹配较合理,装药能量下降幅度小,能量释放充分。可燃药筒与19孔火药组成装药的射击实验表明,含能纤维的加入能够提高药筒装药的弹道性能。     

基于知识重用的火炮快速设计原型系统开发

为提高火炮设计效率,提出一种基于知识重用的火炮设计技术,开发了火炮快速设计原型系统。分析原型系统需求,进行系统框架设计与功能模块划分,将案例推理、神经网络参数预测、参数化设计等技术依次进行知识组件、流程模板封装,调用模板配置火炮快速设计流程,实现原型系统的开发。以火炮复进机快速设计原型系统开发为例,验证了火炮快速设计原型系统的可行性。原型系统的开发,实现了基于知识重用的火炮快速设计,更新了火炮设计方式。     

复合材料面层-泡沫金属夹芯板的振动及吸能特性分析

在冲击载荷作用下,泡沫金属夹芯板沿厚度方向存在不可忽略的压缩和剪切变形,故经典层合板理论不适用于这类夹芯结构的分析,必须考虑芯层的横向压缩和剪切变形。利用高阶理论考虑芯层的横向剪切和正应变,应用Kirchhoff理论分析上下面层。采用哈密尔顿方程和加权伽辽金法获得夹芯结构振动方程;根据振动方程,边界条件和初始条件,利用4阶Runge-Kutta法,在冲击载荷作用下,求出复合材料面层-泡沫金属夹芯板在弹性变形阶段的横向动态位移,同时求出夹芯板的固有频率并与有限元计算结果进行比较,二者吻合很好。讨论不同复合材料面层铺设角、阻尼比及芯层厚度参数对夹芯结构振动特性的影响,结果表明：改变复合材料面层铺设角及芯层厚度,可改变夹芯结构的整体刚度,进而影响结构的振动特性;阻尼耗散结构能量,可加速结构振动的衰减。通过分析复合材料面层-泡沫金属夹芯板的能量吸收特性,得出了由于泡沫芯层承受横向压缩和剪切变形而具有良好吸能特性的结论。