一种流口可控软后坐火炮反后坐装置设计与仿真

火炮的软后坐发射是减小火炮发射后坐力的重要技术途径。现有软后坐技术多采用的前冲定位击发方式,由于不同弹种的膛压不同,在发射过程中反后坐装置产生的液压阻力相差较大,造成改变弹种后不能正常超卡。为提高软后坐火炮的射击性能,应对软后坐火炮弹种适应性差的问题,提出一种带有伺服控制机构的可调流口软后坐反后坐装置,通过发射前馈控制实现对液压阻力的有效调节。并基于常规反后坐装置的软后坐发射试验数据,采用粒子群算法对其结构参数进行区间参数辨识,结合辨识与流体仿真结果对提出的反后坐装置的发射过程进行仿真分析。仿真结果显示：该反后坐装置在不同弹种条件下,使软后坐火炮发射时均能正常超卡且发射过程平稳,并将后坐阻力控制在400 kN以内,能够满足软后坐设计要求。可以看出该新型反后坐装置对各类不同弹种下的软后坐发射工况的良好适应性,具有很大的实用价值,对软后坐火炮的设计应用提供一定的参考。     

俄单76mm舰炮反后坐装置浅析

介绍了俄AK-176M单76mm舰炮反后坐装置组成,重点分析了结构特点和工作原理,并与同类火炮反后坐装置进行了比较。     

某超长后坐反后坐装置理论计算的修正

某模拟发射装置的反后坐装置采用双驻退机和单复进机的结构形式。驻退机采用带复进节制器的节制杆式，复进机采用液体气压式。对某身管长度是常规大口径火炮身管长度的5～6倍的模拟发射装置测试后发现，驻退机工作腔压力理论计算结果与测试数据之间存在较大偏差。其两个主要原因是：理论计算中采用的后效期公式产生的后坐能量过大；发射装置的特殊结构使实际摩擦因数增大到0．23～0．27。对这两个因素进行了修正，重新计算了理论曲线，经比较与测试数据符合较好。     

电流变反后坐装置在大口径前冲舰炮上的应用分析

探讨了采用电流变液体作为驻退液的反后坐装置在前冲型大口径舰炮上的应用前景，设计了一种电流变反后坐原理装置，并分析了在设计过程中应注意的问题。     

反后坐装置的维护保养

反后坐装置的工作状态是影响火炮工作可靠性和射击精度的一个关键因素.依据自动机的工作原理,分析了反后坐装置的工作状态对自动机工作可靠性和火炮射击精度可能产生的影响,并从提高自动机工作可靠性和火炮射击精度的角度明确了反后坐装置维护保养工作的要点,对指导火炮的维护保养工作有现实意义.     

反后坐装置相似性研究

借助方向性量纲分析，建立了反后坐装置的相似法则，推出了不变驻退液，通用性强的反后坐装置的相似关系。结果表明，相似性分析在火炮中占有重要的地位。     

可控制反后坐装置技术探讨

简要介绍当前的反后坐装置的弊端;提出采用微机控制反后坐装置上的液流通路来控制后坐阻力的设想;探讨实现可控制反后坐装置的技术途径;并展望其发展前景。     

解析火炮的反后坐装置

由两大部件组成 在火炮发展史上,有几个特别重要的里程碑,其中之一就是火炮反后坐装置的发明,它结束了刚性炮架的时代,进入了弹性炮架的时代。通俗的说,火炮的反后坐装置就是一个“弹簧”,是火炮射击时一个有特殊功能的缓冲和复位装置：在火炮射击时,反后坐装置通过后坐部分的后坐运动产生一定的后坐力,从而控制后坐部分的后坐运动规律（速度和行程）;同时也储存部分能量,使后坐部分在后坐终止时再能自动返回到射击前的初始位置。[第一段]     

反后坐装置的动态模拟试验

介绍了利用火药气体进行火炮反后坐装置动态模拟试验的原理 ,建立了由内弹道和反后坐装置的流体力学计算公式构成的计算模型 ,并进行了数值计算 .试验结果表明 ,计算结果与试验数据相一致     

火炮反后坐装覃动力学耦合分析与优化

考虑火炮后坐过程中后坐部分与火炮其他部分的动力学耦合效应，推导出在反后坐装置作用下，火炮后坐运动基本方程组,建立了火炮反后坐装置动力学耦合模型。基于拉格朗日插值和四阶龙格-库塔法进行了数值求解。计算结果表明：由于火炮耦合运动的存在，后坐阻力规律与设计时后坐阻力规律相差较大，最大后坐阻カ小于设计时最大后坐阻力。基于动力学耦合模型和优化设计方法，以后坐过程中的最大后坐阻力最小为优化目标，节制杆各圆锥段直径为设计变量，火炮最大后坐长为约束条件，建立了后坐阻カ优化模型。优化算法采用遗传算法。优化结果表明：火炮后坐过程中后坐阻力曲线更加平缓，最大后坐阻力小于优化前的计算结果。     

大口径轻型牵引火炮关键技术

大口径轻型牵引火炮关键技术包括火炮总体技术、火炮射击稳定性控制技术、降低火炮后坐力技术、轻质材料应用技术等。轻型牵引火炮存在的主要问题是随着全炮质量的减小而直接影响到火炮的射击稳定性和安全性。155mm口径作为大口径轻型牵引火炮发展的主要方向,其减重目标和面临的问题尤为突出。因此,在满足全炮质量指标的前提下,通过合理的总体方案设计和对诸多关键技术的有机结合,不仅可以大幅度减小火炮质量,而且可有效解决火炮射击稳定性和安全性之间的矛盾,为大口径轻型牵引火炮提供设计依据。     

某火炮磁流变缓冲阻尼器的设计与分析

针对火炮冲击型磁流变(MR)阻尼器的特点,基于Herschel-Bulkley本构模型,建立了某火炮实验研究用磁流变后坐缓冲阻尼器的平行板一维层流模型。在ANSYS软件中建立了阻尼器流口的电磁有限元模型,求得了平行板流口间磁流变流体（MR流体）的磁通密度。将MR流体流动模型和流口有限元结果相结合,获得了不同MR流体行为指数和不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律。建立了火炮和磁流变缓冲阻尼器后坐运动方程,计算了不同MR流体行为指数下,火炮与磁流变阻尼器的动力学特性,评价了MR流体行为指数对磁流变阻尼器性能的影响。数值计算结果表明,所设计的磁流变阻尼器满足设计要求。     

电磁轨道发射系统后坐力研究及反后坐装置设计

电磁轨道发射系统运行时,受到了极其复杂的载荷作用,包括电磁力、电枢及弹丸的摩擦与切削热和高温梯度等产生的应力等,这些力随着电枢发射等量地作用于发射系统基座上。针对大能量电磁轨道发射试验系统的后坐力现象,建立发射系统后坐力研究模型,运用ANSYS软件仿真计算了各部件的受力状况,得出发射系统后坐力构成及状态,在此基础上建立基于阻尼液孔缩效应耗能和摩擦耗能原理的驻退复进反后坐力计算模型。根据试验要求展开计算,得到设定条件下的电磁轨道发射试验系统反后坐力装置的结构及具体参数,并据此开展研制,实现了新型阻尼反后坐装置,并应用于大能量电磁轨道发射试验系统。     

某航炮缓冲器优化设计

为解决航炮因口径增大导致炮架承受过高冲击力的问题,对航炮缓冲器进行优化设计。将航炮缓冲器的 环簧结构改为环簧-液压结构,对缓冲器的结构及工作原理进行说明,构建后坐前冲阶段动力学模型,对后坐阻力的 变化规律进行分析,对改进后的结构进行参数优化,并对其进行仿真分析。结果表明：使用改进后的缓冲器可以有 效地降低航炮射击过程中的后坐、前冲力及后坐、前冲位移,并且能达到浮动射击的效果。     

基于Herschel-Bulkley模型的火炮磁流变后坐阻尼器设计

针对火炮磁流变(MR)阻尼器的特点,以某25 mm口径试验火炮为研究对象,基于Herschel-Bulkley模型,建立了该25 mm试验炮磁流变后坐阻尼器的平行板一维层流模型,得到不同MR流体行为指数和不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律,确定了磁流变阻尼器的主要技术参数.建立了火炮后坐运动方程,评价了MR流体行为指数对后坐阻尼器性能的影响,此指数越大,阻尼器所产生的阻尼力也越大,火焰的后坐位移和后坐速度也越小.计算结果表明,所设计的火炮MR阻尼器满足设计要求.     

大口径膨胀波火炮减后坐效率分析

相比于常规火炮,膨胀波火炮在保证炮口威力的同时实现了低后坐、低身管热量的发射过程,使火炮性能显著提高,因此其内弹道研究对于武器系统的改进有着重要意义。针对某型大口径膨胀波火炮的发射过程,构建一维均相流内弹道模型,采用CTVD差分格式求解该模型,得到该膨胀波火炮膛内各参量的变化规律,并与常规火炮后坐冲量进行对比。结果表明,与同类型常规火炮相比,大口径膨胀波火炮通过膛底排气,在基本不降低弹丸速度的情况下可以有效减小后坐力,减后坐效率达到26.1%。在合理范围内降低初速,减后坐效率将达到47.3%。     

小口径舰炮补弹装置的弹箱设计与仿真

传统小口径舰炮的弹鼓装弹量有限,为保证射击后能够及时补弹,设计了一种新型弹箱,能够在低功耗的基础上实现自动化快速、连续补弹。介绍了弹箱的工作原理,利用CATIA建立弹箱的三维模型,并完成装配。考虑补弹过程中炮弹受力不能过大,通过ADAMS对该弹箱进行运动学仿真分析,重点分析了炮弹运动过程中的受力情况。分析表明:该弹箱能够实现自动的快速、连续补弹,从而提高补弹的速度,为今后补弹技术的研究发展奠定了基础。     

某中口径舰炮自动机设计思想与特点分析

自动机是火炮研制的关键和难点之一.不同型号的火炮自动机体现不同的设计思想.某中口径舰炮采用炮身短后坐式自动机循环规律,运用先进的技术手段,实现了高射速、高精度和轻型化.通过建立自动机运动数学模型,对该舰炮自动机进行了定量分析与计算,建立了以后坐复进位移为参数的自动机循环图,研究中对该舰炮自动机设计思想和关键技术进行了探讨,分析了该舰炮自动机的运动规律和特点.研究中得到的数据和结论对火炮自动机的设计、试验和生产具有一定的参考和借鉴.