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.     

基于能量耦合理论的转管炮发射动力学仿真

以某转管炮为研究对象,基于多能量范畴耦合理论,依据内源式FORC差动补偿原理,构建内源式FORC装置;建立了内外能源耦合控制系统的逻辑关系图,对转管炮进行了发射动力学仿真.在内能源与耦合能源两种射击状态下,得到全炮的后坐速度及后坐阻力数据.对比并分析仿真结果,得出在耦合能源作用下,转管炮的射速更趋于稳定.此仿真结果对转管武器的内外能源耦合研究具有一定的参考价值.     

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。     

基于坦克全车的某型坦克炮射击动态仿真

联合三维建模软件、动力学仿真软件和有限元软件构建了基于坦克全车的某型坦克刚柔耦合的动力学仿真模型。对坦克炮射击过程进行了动力学仿真分析,对比最大后坐位移与最大后坐速度的试验值与仿真值,验证了仿真模型的准确性和有效性。基于虚拟样机,仿真得到了炮口初始扰动,输出了坦克炮关重件的动态载荷,为坦克炮的射击精度预测和关重件的故障分析以及寿命预测提供了参考依据。     

某变射速航炮缓冲装置动力学特性优化研究

以某航炮缓冲装置为研究对象,分析其对变射速航炮后坐力抑制的效果。建立缓冲装置动力学系统仿真模型,在最大后坐位移为定值时,分析弹簧预压力和刚度系数对航炮后坐力影响规律。以航炮后坐过程中的最大后坐力最小为优化目标,以弹簧预压力和刚度系数为设计变量,以航炮的总位移和缓冲装置结构参数设计为约束条件,建立后坐力优化模型,通过采用带精英策略的非支配排序的遗传算法对模型进行优化分析。研究结果表明,在最大后坐位移一定条件下,通过采用大预压和小刚度弹簧,航炮在低射速和高射速时的最大后坐力,优化后较优化前分别降低了13.4%和12.3%,优化后缓冲装置动力学特性得到明显改善,并且通过合理匹配航炮射速与缓冲装置设计参数,避免了变射速射击时缓冲装置后坐力叠加现象,使其能够适应变射速射击。     

航炮射击炮振响应抑制特性分析

为有效抑制后坐力和前冲后坐位移,对航炮射击炮振响应抑制特性进行分析。建立航炮前冲后坐的动力 学模型,对航炮射击无缓冲时后坐力以及航炮射击过程的刚度进行分析,对不同射速、阻尼条件下的后坐力和前冲 后坐位移响应抑制进行仿真试验。该研究可为航炮在武器系统集成应用提供参考。     

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。     

某低射速自动炮缓冲装置浮动特性研究

以某低射速自动炮缓冲装置为研究对象,研究浮动技术对自动炮后坐力的影响。基于有阻尼受迫振动微分方程,建立液压-环形弹簧缓冲装置动力学仿真模型,通过优选其设计参数得到最优后坐力控制参数,对其后坐位移和后坐力进行仿真计算,并和普通弹簧-液压缓冲装置对自动炮后坐力影响效果进行对比。研究结果表明,液压-环形弹簧缓冲装置和普通弹簧-液压缓冲装置最大后坐位移和最大后坐力基本相同,由于液压-环形弹簧缓冲装置在低射速下实现浮动,因此其前冲位移和前冲力都为0,自动炮射击时后坐力方向始终保持向后不变,极大地提高了自动炮射击稳定性和射击精度。     

自行火炮射击密集度仿真平台

为了快速准确地预测自行火炮的射击密集度,运用基于接口的协同仿真技术,将火炮部分结构参数化三维建模、内弹道计算、柔性身管建模、多柔体动力学仿真、外弹道计算以及射击密集度计算等模块进行集成,构建了参数化的自行火炮射击密集度仿真平台,并以某自行火炮为例,运用该仿真平台计算了自行火炮的射击密集度.研究结果表明:该平台可快速、准确地计算自行火炮射击密集度,同时也为自行火炮结构参数优化提供了模型基础.     

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ADAMS的某转管武器缓冲装置的参数化设计

针对速转管武器射速的增加引起后坐力增大的问题,设计一种基于 ADAMS 的某转管武器缓冲装置。以某小口径自动武器缓冲装置为研究对象,在Solidworks中建立三维模型,以ADAMS为分析平台,对缓冲装置的关键设计参数进行优化分析,得到最优的参数组合。仿真结果表明：采用参数化分析结果匹配设计的缓冲装置,能够满足后坐阻力和后坐位移的要求,对武器其他结构参数的优化设计有一定的参考价值。     

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。     

基于RecurDyn的弹簧－液压式缓冲装置动力学仿真研究

缓冲装置对自动机后坐力、射击稳定性、系统的射击精度的影响至关重要,是现代自动机研究的重要部分。某中口径自动机采用弹簧－液压式缓冲装置,以该自动机为研究对象,基于多刚体动力学理论,运用 RecurDyn软件建立了其动态仿真模型,通过仿真计算,得到自动机8连发后坐部分位移与后坐力曲线,与该样机实测8连发后坐部分位移曲线和后坐力曲线比较,相对误差在5％以内,表明用该方法计算的结果比较符合实际情况。     

基于isight的某转管武器弹簧缓冲器优化设计

针对转管武器试验过程中出现的后坐阻力和后坐位移过大的问题,以某型转管自动机为研究对象,提出了一种基于isight的缓冲器优化设计方法.基于动力学分析软件ADAMS建立转管武器虚拟样机模型并对其计算结果进行分析.然后基于isight多学科优化技术,以最大后坐阻力作为目标函数,在后坐位移不超过19 mm的约束条件下采用最优拉丁超立方设计方法对缓冲簧设计参数进行灵敏度分析.利用isight集成ADAMS运行程序,采用多目标遗传算法NSGA-II对缓冲簧设计参数进行并行优化设计.实验结果表明:优化后的设计参数与最初方案相比其后坐阻力显著减小,同时该设计方法为转管武器缓冲器优化设计提供了参考依据.     

轻型车载火炮二维后坐动力学研究

针对车载火炮轻量化技术中的后坐阻力控制问题,开展了二维后坐系统动力学研究.通过后坐运动分析,建立了二维系统运动微分方程,结合车载火炮射击工况,进行了受力分析,进而建立了轻型车载二维后坐火炮的发射动力学模型,并进行了仿真计算.分析结果表明,采用二维后坐系统能够有效减轻火炮后坐阻力.     

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。     

转管武器系统的综合评价指标体系研究

通过对以转管武器为火力系统的防空武器系统的作战任务、结构、功能及作战过程的分析，结合转管武器的特点，为转管武器系统防空效能评定建立了一个综合的评价指标体系，给出了综合能力及评价指标体系递阶层次分析结构图。该体系在体现评价防空武器系统所涉及的主要因素的同时，充分兼顾了转管武器的特征，可为转管武器系统的单项能力评估或总体效能分析提供有参考价值的综合性研究平台。