座圈晃动对火炮高低机仿真结果的影响研究

在传统的火炮设计及仿真过程中,通常假设部件之间为理想约束,认为座圈等结合部的轻微晃动对整体结构的影响很小,可以忽略。但采用这种方式对某大口径火炮的高低机进行动力学仿真时,发现仿真结果与射击测试结果完全不符。为研究问题原因,改进仿真方法,提高仿真对设计的指导意义,通过分析高速摄像拍摄到的火炮射击过程,依次考虑炮塔变形和座圈晃动的影响,在RecurDyn中进行动力学计算,将炮塔作为FFlex柔性体;再使用ABAQUS计算座圈的变形及晃动情况,并根据该计算结果,在RecurDyn中用弹簧阻尼单元模拟座圈的晃动。计算结果表明,将炮塔考虑为柔性体后,仿真结果仍不与测试结果相符,但考虑座圈的晃动之后,仿真结果与测试结果能够较好吻合,误差可控制在15%以内。根据该仿真结果,对火炮进行改进,射击过程中闭锁平衡机的油腔可有效提高火炮的射击稳定性。     

某炮链条式弹簧平衡机设计计算

火炮在俯仰过程中，起落部分各部件对耳轴的重力力矩随射角变化产生的不平衡力矩会影响火炮传动系统的平稳性，从而降低火炮的射击精度。某型舰炮采用链条式弹簧平衡机，根据起落部分随射角变化的规律，通过最小二乘法拟合弹簧力学特性曲线，计算出弹簧的刚度系数与预压力。该机构结构紧凑，平衡效果明显，可为火炮总体设计和部件设计提供参考。     

高炮对任意速度目标极限射击死界的研究

证明并解释了当临近飞行目标的速度任意增大时，火炮武器线所跟踪的提前点的移动速度存在极限值；在火控系统有保障的前提下，当火炮最大跟踪角速度为一定值时，存在一个火炮对任意速度目标都能跟踪射击的区域，对该区域至少具有不受目标速度限制的射击时间。指出了高炮的跟踪角速度和射速达到一定程度后，不再是高炮射击能力的主要制约因素。     

某野战火炮扭杆平衡机纵向布置研究

针对野战火炮横向尺寸小、不便布置扭杆式平衡机的问题,以某型榴弹炮为原型,提出了将扭杆式平衡机纵向布置的的结构方案。在该方案中,扭杆与摇架平行布置,并通过链条与上架相连。当火炮起落部分转动时,平衡机曲臂的一端由于受到链条的约束,迫使曲臂转动,带动扭杆产生扭转变形,从而对起落部分提供平衡力矩。通过有限元分析软件ABAQUS对设计的平衡机进行强度分析,仿真结果显示,该设计的扭杆强度满足要求。     

新型扭簧式平衡机设计

针对小口径武器结构设计的技术要求,提出一种与武器耳轴同轴布置的扭簧式平衡机。该平衡机利用扭转弹簧提供的扭转力矩来抵消武器在俯仰过程中起落部分的重力矩,以此减小重力矩对武器操控带来的负面影响。以遥控武器站为对象,通过建立遥控武器站的虚拟样机模型,对遥控武器站俯仰过程中重力矩、平衡机力矩以及不平衡力矩的变化情况和到达指定射角火炮起落部分停止运动时武器系统的稳定性进行了分析。由仿真结果可知,新型的扭簧式平衡机能够很好地平衡重力矩,并在火炮起落部分停止运动时遥控武器站具有良好的稳定性。     

自动补偿液体气压式平衡机原理及研究

提出了一种能够自动调整火炮平衡机性能的自动补偿液体气压式平衡机的原理，并对相应的结构方案、控制系统和有关技术进行了分析与计算。     

火炮直驱伺服系统的模型校正控制

射击时,火炮采用的直驱技术会对射击准确性产生较大的影响。为了削减射击力矩的影响,采用了一种火炮直驱伺服系统的模型校正控制方法。以某多管并联火炮为例计算了其单管射击力矩,建立了考虑射击力矩因素的校正控制模型,并利用 Matlab／Simulink对其进行数值仿真。仿真结果显示模型校正控制可以削弱射击力矩的影响,并且在短时间内达到稳定。该仿真结果为火炮直驱伺服系统的设计起到指导作用。     

带连杆机构的扭杆式平衡机

利用连杆机构可同时传递转角和扭矩的特性,综合火炮起落部分的俯、仰运动,采用四连杆机构,构建了"扭杆-连杆机构"平衡系统。通过给定传动比、传递火炮射角与扭杆转角之间对应关系,实现重力矩与扭矩的平衡。该机构原理的平衡机结构简单、质量小,可实现大扭矩输出,且性能不受环境气温变化影响,不易疲劳、使用维修简单方便,为大口径火炮性能提升提供了可行的工程应用方案。     

火炮高低齿弧力的动态测试及分析

为准确计算和判断火炮高低齿弧的动态受力,减小工程类比计算产生的误差,避免出现设计强度不足的问题,以某火炮为对象,介绍了一种通过应变测试得出高低齿弧力的方法,给出了在后坐阻力、平衡性能和排空回方向等不同条件下高低机主轴扭转应变的动态响应测试曲线。测试结果表明：火炮后坐期间高低齿弧力曲线存在波谷与波峰的交替,最大值发生在后坐终止点;与测试算值相比较,传统计算值存在很大的误差;高低齿弧受力的动态测试值,可为确定火炮高低机射击载荷和优化结构设计提供可信数据。     

超轻型火炮后大架缓冲机理及特性优化

射击稳定性是超轻型火炮设计中一个关键约束条件。通过全炮发射动力学分析,研究传统结构原理火炮（A型）、采用新结构原理火炮（B型）两种后大架缓冲器布置方案对射击稳定性的影响,同时开展相应的缓冲器特性优化设计。结果表明,后大架缓冲对提高A型火炮射击稳定性效果不明显;B型火炮加装上置后大架缓冲器有利于改善后大架结构受力,提高了火炮射击稳定性。     

高炮对超高速目标射击死界与射击时限的研究

针对文献[2]提出的相关问题与结论，本文研究了高炮在针对高速、超高速目标的射击过程中，射击死界与目标飞行速度、高炮最大跟踪角速度之间的关系，并探讨探测器最远发现距离对有效射击区域的影响。首先以某型高炮为实例，分别给出了射击死界随目标运动速度、高炮最大跟踪角速度的变化趋势，以及高炮实际火力有效作用区域随探测器最远发现目标距离的变化趋势。然后应用弹头飞行时间曲线说明了高炮至少具有的最小射击时间。结果表明，增大探测器最远发现目标距离与提高高炮最大跟踪角速度，可以有效地增大有效射击区域和有效射击时限区间，提高高炮的作战能力。     

小口径舰炮对空碰炸毁伤的概率计算与分析

舰载小口径舰炮对空碰炸毁伤概率数学模型包括设立相关坐标系、舰炮武器系统射击误差分析、若干舰炮一次点射的损伤概率计算及全航路损伤概率计算。计算结果分析基于相应射击目标,即目标特征量、舰炮系统精度、舰炮参数及毁伤判据,包括火炮发射率与毁伤概率、弹丸初速与毁伤概率、目标速度与毁伤概率等关系。     

小口径舰炮的对空碰炸毁伤概率分析

舰载小口径舰炮对空碰炸毁伤概率数学模型包括设立相关坐标系、舰炮武器系统射击误差分析、若干舰炮一次点射的损伤概率计算及全航路损伤概率计算。计算结果分析基于相应射击目标,即目标特征量、舰炮系统精度、舰炮参数及毁伤判据,包括火炮发射率与毁伤概率、弹丸初速与毁伤概率、目标速度与毁伤概率等关系。     

自动调平系统在防空火炮中的应用

火炮自动调平控制系统由PLC、2倾角传感器和1套液压执行机构组成.包括火炮状态转换控制和射击时关闭调平、射击结束恢复调平控制.自动调平过程中,传感器分别检测炮床X、Y轴方向水平状态,与误差设定值比较并将结果传给PLC.PLC根据预置程序输出调平信号,分别控制各电液换向阀,经液压执行机构改变炮床水平倾角消除水平误差,实现自动调平.     

数字化瞄准具的独立射击诸元求解

针对独立工作方式下火控射击诸元的求解问题，提出了一种基于数字化瞄准具的陀螺仿真方法。由火炮角度传感器和瞄准视窗中光环位置获得目标的角度信息，再根据事先装定的开火距离，即可实时解算出射击诸元。该方法便于软件实现，可以有效改善射击精度，已被应用于某型高炮武器系统中。最后给出了靶场的试验结果。     

机器人火炮及其在登陆作战中的运用

机器人火炮是以机器人代替人力进行操作和具有某种特定智能行为的自动化火炮机器。分为直接执行炮兵射击任务的机器人、执行炮兵侦察指挥任务的机器人和执行炮兵后勤装备保障任务的机器人。机器人火炮系统是由射击部分和供弹部分两部分组成。而炮兵遥控潜水机器人在登陆作战中运用的解决方案包括提高单个炮兵潜水机器人的效能;和水下机器人联网,提升海上炮兵整体火力打击效能。     

一种液压交流伺服系统的控制方法

以某型火箭弹发射控制系统为例，提出一种液压交流伺服系统的控制方法。其以失调角和系统特性为参数，采用分段控制的策略，对全自动和半自动工作方式分别进行计算和控制。在达到指定精度后，对方位进行零速箝位或关闭高低液压比例换向阀。经实际应用表明，该方法控制精度较高，效果良好。     

高炮对空中虚拟静态目标射击精度试验方法

高炮武器系统毁歼概率的计算需要测试连发射击时各发弹丸射击误差的相关性。为满足毁歼概率试验中对射击误差时间特性的测试需求,针对如何测试速射高炮各发弹丸的射击误差相关性的问题,采用真引信实弹对空中虚拟静态点目标射击,用光电经纬仪交汇测量弹道坐标,计算弹道与空中虚拟靶目标的相交坐标及相交时刻,确定射击误差和相关系数,建立了一种高炮对空中静态点射目标射击精度试验方法。在多型高炮试验中的应用表明,该方法可以满足鉴定试验中对射击误差和误差相关性的测试要求,同时提高了试验安全性,降低了试验实施(协调)难度,加快了试验进度。     

炮兵射击条件自动处理系统设计

炮兵射击条件自动处理系统由PC-104、激光观测仪、信息机和火炮终端机构成,包括主控、数采、通信、射击作业等软件模块.温度和气压传感器、风向风速仪、电子罗盘及GPS采集战场射击条件,激光观测仪与信息机结合采集目标信息.通信模块完成工控机与信息机、火炮终端机及上级系统的数传.数采模块采集传感器信息并传至工控机.射击作业模块解算并修正开始射击诸元.工控机负责数采、射击作业、战况显示、数据通信、数据库管理等.试验表明该系统的射击开始诸元更接近目标射击诸元.