火炮后坐复进运动动态检测与模糊评估

射击后火炮后坐、复进运动检测与评估是火炮发射安全性、动作可靠性与射击精度的保证。通过检测火炮射击时后坐、复进位移与复进机压力信号，并应用小波变换算法对测试信号进行滤波，分析得到火炮后坐位移与复进到位速度值；应用模糊理论建立了火炮后坐、复进运动动态模糊评估模型，并评估该火炮的实际射击状态。用实例验证了动态模糊评估模型及结果的正确性及有效性，结果表明该方法简单实用，符合实际射击情况，为火炮后续故障诊断奠定了基础。     

基于动态后坐的火炮综合性能检测系统设计

针对目前装甲车辆火炮综合性能检测手段落后,无法满足信息化条件下维修保障需求的问题,在对火炮各部件的关键性、综合性指标进行分析研究的基础上,设计能检测火炮系统炮闩、反后坐装置、瞄准机等部件静态和动态综合性能指标的检测系统。重点采用了先进的液压控制技术模拟火炮动态后坐,在后坐和复进过程中实现火炮的技术指标检测,使得对火炮修前的性能状态以及修后的维修情况全面掌握,应用结果表明,检测系统运行稳定可靠,大大改善了维修保障条件。     

圆筒型直线电磁复进机性能与控制特性研究

针对传统液气式复进机易破损漏气、易污染变质、可控性差等问题,提出了一种圆筒型直线电磁复进机。通过对火炮复进过程进行分析,确定了电磁复进机技术要求与关键尺寸参数。设计了圆筒型直线电磁复进机结构,并利用Maxwell软件建立电磁复进机有限元模型,分析了电磁复进机充磁方式和关键尺寸参数对推力特性的影响。建立了电磁复进机数学模型,设计了一种改进型自抗扰控制算法,对火炮复进过程进行控制。仿真结果表明,所设计的圆筒型直线电磁复进机能够满足火炮复进过程需求,改进型自抗扰控制算法实现了火炮复进过程快速准确控制。研究成果为可控式磁阻尼反后坐装置的设计提供了重要理论支撑。     

基于改进遗传算法的反后坐装置故障诊断方法

反后坐装置是火炮射击故障率最高的部件之一。驻退机故障主要体现在驻退机内液量不足及节制环、驻退杆活塞套等零件磨损,完整火炮难以直接测量内部零件磨损量,因而驻退机故障诊断困难。通过建立反后坐装置后坐、复进运动数学模型,对射击中出现的驻退机故障及其原因进行了仿真计算,应用改进的遗传算法诊断了其故障原因,并用诊断实例验证了该方法的正确性与有效性。实例证明,该方法在火炮反后坐装置故障诊断方面具有速度快、精度高等优点,为火炮结构优化设计及故障论断提供参考。     

某火炮反后坐装置布局方案数值模拟分析

反后坐装置布局对火炮的总体性能有重要影响,为了定量分析不同反后坐装置布局方案,建立了某火炮反后坐装置典型布局方案的有限元模型,对火炮主要架体进行了结构刚强度数值计算和对比分析。研究表明制退机和复进机空间对称布局方案有利于提高火炮刚强度,进一步的非线性有限元动力学数值计算及分析表明,这种布局方案也有利于减小对炮口振动的影响。     

坦克火炮反后坐装置在线检测方法研究

针对坦克执行实弹射击任务前需要检验评估武器系统健康状态的要求,提出了一种基于人工后坐和虚拟仪器技术对火炮反后坐装置技术状况进行在线检测的方法.通过分析影响火炮反后坐装置性能的主要因素,确定反映反后坐装置功能状况的技术参数,并通过PXI组成的采集系统,对坦克火炮检测数据结果进行处理和分析,确定反后坐装置的技术状态.试验结果验证了该方法的可行性和有效性.     

基于图像匹配技术的火炮反后坐装置动态测试方法

针对目前火炮射击中反后坐装置的参数测试常规方法的一些不足,提出一种利用高速摄影机记录火炮发射状态,运用图像处理技术,采用图像匹配定位的方法,获取火炮发射状态下反后坐装置位移、速度数据,并与反后坐装置计算书的数据进行了比较。结果证明,用该方法所得数据与火炮射击时驻退后坐的运动情况基本一致,符合工程要求。说明基于图像匹配技术的反后坐装置检测技术的可行性,具有非接触、准确度高与灵活性较强等优点。     

考虑空化效应的某软后坐火炮制退机液压阻力系数研究

针对某新型软后坐火炮制退机的恒定液压阻力系数无法准确描述制退机性能的问题,基于计算流体力学方法计算了火炮后坐复进不同阶段的液压阻力系数,其中重点考虑了空化效应对液体流动的影响。分别对前冲、后坐及复进阶段,建立了带有中心斜孔的筒内壁沟槽主流等效模型、不带中心斜孔的筒内壁沟槽主流等效模型及筒外壁沟槽主流等效模型。采用Mixture多相流模型与标准k-ε湍流模型,得到了不同沟槽深度及运动速度下液压阻力系数K的值。结果表明,液压阻力系数在前冲阶段为4.2～6.0、在后坐阶段为1.8～2.8、在复进阶段为1.6～2.4;且液压阻力系数随沟槽深度的增大而减小,随速度的增大先减小,达到发生空化的速度后增大。该研究可为某软后坐火炮的反后坐装置设计及试验测试提供支撑。     

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。     

基于虚拟仪器技术的火炮复进机气液量与泄漏检测仪

介绍了一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的火炮复进机气液量与泄漏检测仪。该检测仪利用压力传感器采集信号,通过软件进行数据处理、故障诊断,并直接显示检测结果,克服了传统方法易受主观因素影响等缺点,实现了火炮复进机气液量及泄漏检测的自动化。     

火炮复进机内气体特性的热力学分析

研究了火炮后坐瞬变过程中复进机内密闭高压气体系统的热力学特性。针对目前普遍采用的理想气体多变方程,提出分段处理多变指数的研究方法。根据气体实际特性,将整个瞬变过程分为四个子过程,且在每个子过程中用不变的近似多变指数来计算。理论分析表明,不同子过程中气体的多变指数是不同的,其理论取值可能超过绝热指数1.4.实验结果证实了理论分析结果的正确性。该结论为复进机的合理设计与故障分析提供了理论依据。     

火炮后坐距离记忆及告警装置设计

后坐距离是反映火炮反后坐装置性能的一个重要指标,超过规定距离不允许进行下一发弹的射击,对确保火炮正常射击起到重要作用;以往火炮的后坐距离是靠人工通过后坐指示器来读取,这会影响射击效率,不利于实施快速打击;利用传感器技术,单片机编程设计了火炮后坐距离记忆及告警装置;该装置可以记录火炮射击每一发弹的后坐距离和总发射弹数,并具备后坐距离超过规定最大值时进行报警等功能,有效解决了后坐指示器人工读取、记录的缺点,对射击效率的提高具有较大的实际意义。     

以火药为能源的炮口式火炮动态后坐技术研究

在分析国内外以火药为能源的火炮动态后坐技术现状的基础上,设计了置于火炮炮口处的火炮动态后坐发生装置。以某型地面火炮为例,建立了该方法的内弹道计算模型,并进行了内弹道方程组的诸元解算,并以某型地面火炮炮身为研究对象,基于有限元仿真软件ABAQUS对火炮动态后坐过程中的火炮身管进行了有限元仿真,同时也进行了多次以火药为能源的火炮动态后坐试验。仿真和试验结果均证明,结构设计合理、可靠,满足火炮动态后坐性能检测要求。     

坦克炮驻退机节制环磨损状态评估方法

针对坦克炮驻退机节制环磨损故障规律,提出一种磨损状态评估方法。对坦克炮驻退机节制环磨损状态- 非磨损状态进行对比分析,采用模拟仿真获取节制环不同磨损状态下的后坐、复进参数;分析对比特性参数的变化 规律,找出节制环磨损状态与后坐复进参数的对比关系,得出特征变化规律。仿真结果表明,该方法能为实时了解 驻退机技术状态奠定基础。     

水弹射击条件下火炮复进机的工作特性分析

为研究水弹射击条件下火炮复进机的实际工作特性,采用分段处理气体多变指数的方法,将火炮后坐瞬变过程分为2个压缩子过程和2个膨胀子过程;运用热力学理论分析了实弹和水弹射击条件下各子过程中气体的实际特性与火炮内弹道特性之间的内在关系;利用压力传感器反复测试了2种射击条件下复进机内气体的状态变化.理论分析与实验结果均表明,水弹射击过程中,其内弹道特性通过影响复进机气体系统的内摩擦作用与传热过程,会间接对气体多变指数及复进机工作特性产生影响,使火炮复进速度低于实弹射击.     

自行高炮车炮系统射击密集度预测研究

本文提出了应用随机仿真技术,从车、炮、弹、药系统出发,根据高炮的内弹道、自动机、全炮振动、起始扰动和外弹道等理论,使用计算机仿真发射全过程,进而预测立靶散布的基本原理.根据这一基本原理研制出了某自行高炮车炮系统的射击密集度预测软件,最后给出计算机仿真结果并与靶场实弹射击数据对比.良好的一致性表明:这种研究方法原理正确、有实用价值.对于其它枪炮射击密集度研究,该方法具有参考意义.     

基于动力学仿真的车载火炮射击稳定性优化

为了提高车载火炮系统射击稳定性，基于动力学仿真和优化方法进行后坐稳定性和复进稳定性优化研究。采用多体系统动力学建模理论和方法建立全炮系统动力学模型，结合优化设计理论和方法，建立车载火炮射击稳定性优化模型。采用遗传算法，对火炮系统的射击稳定性进行结构参数和动力学参数的优化。优化结果表明，优化后车载火炮系统的射击稳定性得到很大提高，同时也验证了优化模型的正确性和优化算法的可靠性。