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.     

某型FORC理论及应用研究

介绍了应用于某特种产品上的内源式FORC反后坐装置，并对该型FORC装置动力学特性进行了理论推导，给出相应微分方程组。并以此为理论背景编制针对该产品的计算软件，与试验结果进行了对比，对工程实践具有一定的指导意义。     

三种缓冲装置减小后坐力的分析和比较

阐述了高射频自动机全炮缓冲情况下,弹簧液压式浮动机、环簧高性能缓冲器和内源式FORC装置的结构原理.运用键合图理论建立了全炮缓冲运动的动力学模型.编制了计算机程序对运动过程进行模拟仿真,对其动态特性进行分析.得到了缓冲过程主要性能的曲线和数据.浮动机可以将后坐力减到20 kN,环簧缓冲装置可以将后坐力减到30 kN,内源式FORC缓冲器可以将后坐力减至14 kN左右,对3种缓冲的模拟结果进行比较,得到内源式FORC缓冲器为减小后坐力的最佳途径.     

转管炮弹簧-金属橡胶缓冲器后坐特性研究

转管武器由于射速高、后坐特性复杂,所以减小后坐阻力、提高射击精度成为提高转管武器系统性能的重要研究课题。设计了一种采用新型材料金属橡胶作为主要阻尼材料,具有高效缓冲性能的环形弹簧作为主要弹性元件的转管炮缓冲器,建立了转管炮后坐运动微分方程,利用MATLAB对缓冲器金属橡胶在不同形状因子情况下对后坐的影响进行仿真分析,得到金属橡胶形状因子与其刚度系数成反比。仿真结果表明:加载金属橡胶的缓冲器能更好地减小转管炮后坐阻力,金属橡胶对于提高转管炮射击精度和稳定性具有一定意义。     

基于Matlab/Simulink 转管炮后坐缓冲运动的仿真

为直接模拟不同的加载和卸载刚度的环形弹簧,以某口径航空转管炮为研究对象,在MATLAB/Simulink软件环境下,建立不同刚度环形弹簧后坐缓冲运动仿真模型,并对比刚度不变的仿真结果。结果表明：环形弹簧卸载刚度的变化不会影响到最大后坐位移、最大后坐速度结果的仿真,但卸载刚度的变化使得最大前冲位移和最大前冲速度增大。     

关于提高轮式转管炮武器射击密集度措施的探讨

转管炮的结构设计和射击时的运动平稳性都会影响其射击密集度,采用内能源驱动时前几发炮弹射速较低,整个射击循环过程射速波动较大.针对轮式转管炮的结构特点,可通过优化结构,采用延时供弹方式提高轮式转管炮前几发炮弹的射速;用内外能源混合驱动方式减小整个射击过程中射速波动,提高武器射击密集度.在射击密集度试验中,测试不同试验状态下轮式转管炮的立靶密集度和射速变化情况.试验结果表明,内外能源混合并延时供弹的驱动方式能有效提高轮式转管炮的射击密集度.     

基于HLA的反后坐装置虚拟样机设计

内能源式FORC缓冲装置为液、气耦合系统。其虚拟样机的开发过程分为3个阶段,分别是仿真系统设计,模型建立和仿真驱动。按耦合方式,将联邦成员设计为膛底压力成员、液压成员和气压成员。并在COSIM环境下建立各个成员的静态结构和动态行为模型,在Creator环境下建立三维实体模型。经过成员模型封装后组建成一个分布交互式仿真系统,在仿真驱动中获得仿真曲线。仿真结果表明,分布式交互仿真技术可以有效地支持虚拟样机的开发与仿真,对提高火炮武器系统的研发效率具有重要意义。     

基于Fluent的某转管炮导气孔最佳孔径的研究

为了确定某转管炮导气孔最佳的孔径,通过经验法建立气室压力变化规律的理论公式,参照该压力变化规律定义导气室的入口边界并利用Fluent动网格技术模拟导气室一侧的滑板的运动。由于当导气孔孔径超过5 mm以后,火药气体流入导气室产生的回流现象比较严重,所以只研究3、4、5 mm孔径下挡板的压强曲线。根据压强曲线计算出各孔径能够提供的有效转矩分别为97. 5、50. 78、96. 2 N·m。通过样机试验验证,确定选择3 mm的孔径。该研究为内外耦合能源转管炮的设计提供依据。     

火炮新型动力后坐试验方法

为提高火炮后坐仿真试验精度,提出一种新型火炮动力后坐试验方法.描述试验基本原理,根据系统特点,把火炮后坐和内弹道结合起来建立动力学耦合模型,仿真计算某具体型号火炮,并与实弹数值仿真时结果进行对比.结果表明:动力后坐试验数值仿真结果与实弹数值仿真结果具有良好的一致性.该方法试验精度高,具有很好的可行性和通用性.     

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。