导气与枪管浮动混合式自动机动力学特性研究

为了研究导气与枪管浮动混合式自动机在高初速榴弹发射器上应用的可行性及通过调节导气装置结构参数匹配枪管组件与枪机框组件后坐能量达到降低武器系统后坐力的目的,基于气体动力学理论和热力学理论,推导考虑热量散失及枪管浮动作用的内弹道和导气装置气流问题的基本方程组。利用该计算模型对高初速榴弹发射器发射动力学进行仿真,得出武器系统自动机运动特性曲线及后坐力随时间变化的曲线。将仿真结果与实验结果进行对比,验证模型的正确性。探讨导气装置导气孔直径、导气孔开孔位置、导气室初始容积结构参数对导气室气体压力变化的影响规律,并分析其对自动机速度曲线及后坐力的影响。在完成自动机自动循环的前提下,采用导气与枪管浮动混合式自动机可将武器的最大后坐力控制在1 100 N内,实现武器低后坐发射。     

某火炮自动机转膛机构运动特性分析

为进一步研究某导气式火炮转膛机构的运动特征,以该转膛自动机为研究对象,运用火炮经典动力学理论,建立了自动机两自由度数学模型.在Visual Basic语言环境下编写程序,采用龙格-库塔(R-K)法进行求解,仿真得到了自动机各构件运动规律曲线.根据得出的各组数据,分析了滑板曲线槽对转膛机构的影响,并对导气室结构参数进行了优化,确定了导气孔的最优值和最小可工作值.这些研究结果可为该自动机的后续设计与结构优化提供理论依据.     

火箭弹自力弹射内弹道特性

为消除火箭弹发射尾焰对发射装置周围人员及设备的威胁,提出了一种火箭弹自力弹射技术方案,将发射尾焰限制在发射筒内直至弹尾离筒。基于经典内弹道学推导得到火箭弹自力弹射的内弹道数学模型,并进行了低压室初始长度300 mm、低压室初始长度300 mm与低压室开有2个孔径为15 mm的孔、低压室初始长度150 mm 3种工况共5发实弹的验证试验。对比仿真数据与试验数据发现：二者低压室压强随时间变化曲线的一致性较好;低压室压强峰值的最大相对误差为9.29%,弹体出筒瞬间速度的最大相对误差为5.24%,模型的有效性得到验证。以自力弹射内弹道模型为基础,分析低压室开孔、低压室初始长度、发射筒长度、发动机流量对其内弹道特性的影响,为火箭弹自力弹射的内弹道研究提供了理论参考。     

某高射机枪射频稳定性理论分析与实验研究

本文在分析影响高射机枪射频稳定性诸因素的基础上,建立了发射过程自动机动力学模型,分析了摩擦系数、复进簧刚度及导气室压力冲量对射频稳定性的影响,针对不同的复进簧刚度、不同的导气室压力冲量进行了实验研究,得到了诸因素对射频的影响规律,提出了改善射频稳定性的技术措施.研究结果为控制枪械射频稳定性提供了依据.     

某转管机枪导气装置的动力学分析

确定气室压力变化规律的方法中,有一类是在实验和理论计算的基础上,给出经验公式,称为经验法;另一类是应用气体动力学和热力学理论,建立气室压力变化规律的理论公式,称为理论计算法。分别运用2种方法,通过对某内能源三管转管机枪的导气装置进行动力学分析,确定武器在使用过程中导气室内的压力变化规律并分析影响其压力变化的主要结构因素,为内能源转管机枪的参数设计提供理论依据。     

布什马斯特活塞导气式卡宾枪

该枪的设计理念立足于轻便实用的原则,尽量减轻质量,提高操作的灵活性。如该枪在护手的两侧上方及下方以及导气箍的顶部加装多段短皮卡汀尼导轨,这种设计既不影响武器加挂附件,也不会因增加长导轨而加大武器质量,保障够用即可。另外,该枪采用活塞式导气系统,从图中可以看出,火药燃气通过导气孔     

高射频内能源转管炮动态响应优化

为改善内能源转管炮动态响应性能,以某高射频小口径舰炮为对象,对其动态响应进行优化设计.建立转管炮虚拟样机模型,对身管进行柔性化处理,对全炮进行动力学仿真,计算得到转管炮动力响应特性曲线,基于Isight软件平台,对仿真模型进行了多目标优化,对基于优化后的火炮的动态响应结果进行了射击密集度仿真.研究结果表明:优化后炮口最大纵向振动位移减小1.43%,最大后坐阻力减小7.23%,后坐最大位移减小5.63%,射击密集度得到了改善.该研究为提高内能源转管炮射击精度和自动机的结构优化提供了参考.     

LWRC公司M6A3卡宾枪

正该枪是LWRC公司M6A2卡宾枪基础上改进而来的,同样采用活塞式导气系统,但是导气孔的位置前移一段距离,增加了导气杆的长度,减缓了后坐速度,使得射击过程中的后坐力更加柔和。该枪设有简易机械瞄具,M6A2卡宾枪的准星安装在     

基于FLUENT仿真的火炮抽气装置效能计算研究

抽气装置的可靠性直接影响到炮手的工作环境及人身安全。为了研究抽气装置排气的可靠性,以某型105 mm火炮为研究对象,提出一种利用CFD方法计算抽气装置抽气效率的方法,借助FLUENT仿真软件,采用标准k-ε湍流模型,对考虑开闩过程的三维抽气装置排气过程进行仿真。仿真过程对抽气装置储气室压力、抽气速度及抽气质量流率进行实时监测。仿真云图能较好的显示出抽气装置排气过程的射流发展过程。监测结果表明：仿真监测的储气室压力曲线和实验获得的储气室压力曲线在储气室排气阶段曲线变化规律基本一致,仿真曲线符合实际物理规律,也说明了仿真模型的可行性。计算结果显示：抽气效率符合设计要求,抽气装置工作是可靠的。该计算方法对抽气装置的优化设计及火炮设计具有一定的理论指导意义。     

导弹垂直发射系统压力室结构完整性分析

为了准确预示压力室在发射状态下的结构完整性,对导弹垂直发射系统中的压力室进行结构完整性分析.介绍导弹垂直发射系统,利用数值计算的方法对导弹燃气射流流场进行仿真模拟,将得到的压强分布导入ANSYS结构分析软件得出计算结果,并从应力、应变、形变3个方面对压力室结构进行力学分析.仿真结果表明:压力室在承受8次发射工况后仍具有良好的结构完整性,压力室的应力和形变主要集中在导流板顶端.该仿真结果可为压力室寿命评估工作提供参考.     

模块化双初速自动机动力学实验与数值研究

为降低大口径机枪和自动榴弹发射器研制与装备成本,提出了一种双口径双初速的新型模块化通用自动机技术方案,研制了实验发射系统样机。进行了12.7 mm/25 mm双口径双初速自动机匹配特性实验,证实了原理可行性及技术方案对2种口径、2种初速自动发射的适应性。建立了模块化通用自动机虚拟样机模型,通过仿真计算揭示了2种工作状态自动机运动学和动力学特性,获得了导气孔直径、导气孔位置、复进簧刚度、缓冲器刚度及预压力等参数变化对发射频率的影响规律。该研究为研制模块化班组支援武器族提供了新的技术途经和匹配技术参数。     

气室压力数值解法

以气体动力学理论为基础,通过求解后效期导气孔处的压力和内能、在导气孔处气体的流动的4种状态(正流临界、正流非临界、反流非临界及反流临界)得出自动武器气室压力的方程组;通过计算机编程编写出求解该方程组的程序,并以某自动步枪为例验证出该方法可行.     

转管炮机心体导轨倾角的参数化研究

为了研究转管炮机心体导轨倾角对主滚轮驱动压力的影响并改善驱动条件,进行了主滚轮以及机心组动力学分析.运用动量矩定理及牛顿第二定律分别对滚轮回转以及机心组纵向运动列写动力学方程,在保持机心体横向宽度不变的情况下,通过参数化机心体导轨与水平方向夹角的方法,编程求解.计算结果表明,机心体导轨倾角的存在会增大主滚轮驱动压力峰值,但不会改变主滚轮压力峰值出现的时机;驱动压h峰值与导轨倾角基本呈线性关系且单调递增;回转体转速较高时,驱动压力峰值与倾角关系曲线斜率更大.在高转速的转管炮机心体设计时,仅从驱动压力方面,应优先考虑水平导轨.从驱动和磨损后定位方面,应适宜搭配加速度较小的炮箱曲线槽以及倾角较小的导轨.     

铜柱测压器分级鉴选装置研究

为了对1 cm²旋入式铜柱测压器进行分级鉴选,设计一种专用测压试验装置,通过膛内扩容减压的方法,提供满足试验要求的压力源。通过内弹道过程分析,结合腔室流量方程,建立了该测压装置内弹道数学模型。通过仿真,分析了火药燃气在膛内与集气室间的正向流动和回流过程,以及各腔室压力变化过程,分析了高压集气室初始容积、导气孔位置对腔内最大压力的影响。在已知参数条件下,高压集气室内最大压力可调节至约39.0 MPa,与试验结果对比,最大偏差为4.9%,满足旋入式测压器分级鉴选试验要求。     

气缸张开式尾翼弹膛内时期气缸压力计算

为研究气缸张开式尾翼弹的膛内时期气缸充放气过程,建立了气缸压力模型,并与经典内弹道模型相联立,进行了模型可解性分析,得到了一种求解气缸压力随时间变化规律的数值方法。以100mm滑膛反坦克炮I型榴弹为例,仿真得到了气缸压力随时间的变化曲线,计算结果精度高,证明了这种算法的可行性;并在此基础上,分析了气孔横截面积、气缸容积对气缸压力的影响规律。研究结果为气缸张开式尾翼稳定装置结构的优化设计提供了理论依据。     

转管武器炮箱凸轮曲线槽设计分析

介绍了首先采用最小二乘法及三次样条理论对转管炮炮箱凸轮曲线槽原始测量数据进行处理。然后利用空间滚柱凸轮曲线微分广义矢量函数的设计分析方法,建立了转管炮炮箱凸轮曲线的分析模型,并编制成相应的分析软件,进行曲线优化设计出该转管炮箱凸轮曲线槽,带入虚拟样机运动演示。验证了凸轮曲线槽设计的合理性。     

ARES防御系统公司FightLite MCR-100轻机枪

正FightLite MCR-100轻机枪是ARES防御系统公司推出的一款轻量型半自动轻机枪,发射5.56×45mm NATO弹,全枪质量4.3kg。该枪采用了与M249轻机枪类似的两种供弹方式,既可以采用M27可散式弹链供弹,也可以采用M16步枪弹匣供弹。该枪采用活塞短行程导气系统,但与一般的武器导气机构设在枪管上方不同,该枪导气机构设在枪管左侧,导气调节装置亦设在左侧,导气量大小可     

胡尔达Mark IV EVO战术卡宾枪

近观全面结构设计 胡尔达Mark Ⅳ EVO战术卡宾枪是一款M4系卡宾枪,采用活塞式导气方式.这款卡宾枪枪管长368mm,与普通M4卡宾枪的枪管长度相同;枪管上加装了38mm长的消焰器后,使总长度达到16英寸(406mm).该枪口径5.56mm,全枪长872mm,枪托完全缩入后全长794mm,空枪质量2.99kg,弹匣容弹量为30发. 该枪枪管由4140号钢打造而成,枪管表面和内部均镀有一层镍合金,保证了枪管的寿命.消焰器上方及左、右两侧均有泄气孔,而下方没有开口,这个设计显然是为了满足警用需求.枪管内的右旋膛线导程为178mm,可兼容发射5.56mm北约制式枪弹及美国民用市场上的0.223英寸雷明顿枪弹.     

NEMO武器公司XO战术步枪

正XO战术步枪是NEMO武器公司推出的一款用于CQB或者射击比赛的精确射手型战术步枪,发射7.62×51mm NATO弹,弹匣容弹量30发。该枪采用中等长度的气吹式导气系统,气体调节器设有开关,当需要精确射击的情形下,将导气孔关闭,实现非自动射击,以减小枪身的抖动,提高射击精度;如需快速射击,则打     

美国尖峰战术武器公司Pipe Hitters SBR短步枪

<正>Pipe Hitters SBR短步枪是美国尖峰战术武器公司推出的一款短枪管型半自动步枪,发射5.56×45mm NATO弹。该枪采用气吹式导气系统,导气孔大小可调,以适应不同环境条件下射击。不锈钢枪管采用冷锻工艺制成,表面黑色氮化处理,口部加装有大型消焰器。上下机匣及护手均采用7075-T6铝合金材料制成,机匣两侧增加了KNS扳机-