开孔迫击炮内弹道与后坐阻力匹配性研究

为了提高自动迫击炮的勤务性和火力灵活性,并使其易于无人化和智能化改造,提出了一种新型开孔迫击炮。建立了变开孔迫击炮的内弹道数学模型,并以某传统迫击炮的若干初速分级为目标,分别得出了所需的开孔面积及其内弹道诸元。设计了可变后坐阻力制退复进机,其摩擦阻尼器可调节后坐阻力的大小,用于匹配变开孔迫击炮在不同开孔面积情况下的内弹道特性。在不同开孔面积情况下,进行了前冲击发式可变后坐阻力变开孔迫击炮的单发及连发射击时的动力学数值计算,并分析了炮闩的运动规律。结果表明,变开孔迫击炮可以仅通过改变开孔大小实现变初速发射;与变开孔迫击炮内弹道特性合理匹配的可变后坐阻力制退复进机可以保证可靠的自动循环过程。     

自动迫击炮炮闩浮动及内弹道分析

从分析自动迫击炮射击过程中浮动炮闩运动和内弹道特点入手,给出其内弹道基本假设,在此基础上,建立了自动迫击炮射击过程中浮动炮闩内弹道分析计算模型和计算方法,并对某82mm自动迫击炮进行计算,分析了浮动炮闩的运动规律与膛压变化规律及炮弹初速大小的相互影响。     

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。     

你Q我A

Q:请分别说明一下链式炮、机关炮、自动炮?浙江遂昌县钟声远A:自动炮:配有自动机和供弹系统,能自动连续发射的火炮称为自动炮。自动炮通常包括:高炮、航炮和小口径舰炮,也包括部分坦克炮、自行火炮、大口径舰炮和海岸炮。自动炮所配置的自动机能自动完成输弹、关闩、击发、开闩、抽筒、排链和抛壳等弹药循环装填的机械动作,确保火炮按一定的射速连续发射。依据驱动能源的不同,火炮自动机又分为后坐式、导气式(也称内能源)、外能源或混合能源多种不同类型。后坐式自动机,是利用火炮后坐能量驱动的自动机;导气式自动机,是利用从炮管导出的部…     

迫击炮同心式反后坐装置结构分析计算

现代迫击炮威力进一步提升,使得其后坐阻力成为迫击炮扩展功能的首要障碍之一,降低迫击炮后坐阻力对车载迫击炮等武器尤为关键。针对该问题,提出了一种适用于迫击炮的同心式反后坐装置结构,在分析其结构的基础上,开展了针对某迫击炮的数值仿真分析,结果表明：该结构可有效降低后坐阻力,且全炮总体结构紧凑小巧,可应用于各类车载及多管结构方案。     

新型埋头弹火炮

提出了一种可发射埋头弹(CTA)的火炮自动机及计算模型。该模型的药室与身管分开,后坐时药室在凸轮的驱动下绕固定在炮箱上的固定转轴旋转,完成开闩、输弹动作。复进过程中,药室反方向旋转完成关闩。该模型采用浮动原理,具有高低角后坐补偿机构和不到位保险机构,特别适用于步兵战车。     

德国HK GMG 40mm自动榴弹发射器

GMG有5种保险射击选择柄:该选择柄设有“保险”、“单发射击”和“连发射击”3个位置,当置于“保险”位置时,限制扳机活动并使自动机在待发位置装填保险:在打开受弹机时,自动锁住自动机击针保险:使榴弹在未装填到位的情况下,击针不能打击底火自动机卡笋:自动机处于闭锁位置时,可安全地擦拭榴弹发射器击发保险:自动机未完全后坐到位时,一个控制装置阻止自动机复进,以避免偶发     

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.     

电磁轨道炮后坐过程研究

分析了电磁轨道炮发射时后坐运动的特征,将其运动分为3个时期：电枢膛内运动时期、电枢出膛后残余电能释放时期和惯性后坐时期;进一步将每个时期的后坐运动分为自由后坐运动与制退运动。分别分析3个时期身管后坐的运动特征,根据其运动方程与力平衡方程,结合内弹道计算结果与发射器总体设计参数求解各时期运动规律。以某口径电磁轨道炮为例,在初始后坐阻力10 kN,后坐总行程20 mm的前提下,计算得到后坐阻力常数为22.728 kN,后坐总时间为92.32 ms,获得了后坐运动曲线。计算方法及结果能够为电磁轨道炮制退机与复进机的设计提供一定的指导依据。     

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.     

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.     

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。     

Feasibility Analysis of a Type of Soft Firing Technology with Pneumatic Transmission

Aimed at solving the conflict between the requirements of reducing gun recoil and increasing muzzle velocity, a new type of soft firing technology with pneumatic transmission is put forward. By mathematical model and instance simulation, the feasibility analysis of this technique is made. The result shows that the soft firing technology with pneumatic transmission can reduce the maximum pressure on the breechblock by 27 % and increase the muzzle velocity by 20 %. The proposed new approach has the significance to the compatibility of power and flexibility.     

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。     

ANSYS二次开发在某新型闩体失效机理分析中的应用

某新型火炮闩体在试验过程中出现了开裂破坏,用传统静力分析方法无法给出结构破坏的合理解释。应用ANSYS有限元分析软件的二次开发语言APDL,开发了在后坐缓冲弹簧作用下闩体后坐过程计算命令流程序,通过对该闩体后坐及缓冲弹簧压缩到极限位置动态过程仿真计算,结果表明,在弹簧压缩到极限位置时刻应力水平较高,高应力区位置与试验破坏位置一致,对闩体失效机理给出了较完满的解释,为结构设计进一步改进提供了正确的理论依据。     

炮闩击发机安全极限磨损角分析

以如何预防楔式炮闩地面火炮自动击发事故为目的,从击发机受力分析入手,提出并论证了击发机严重磨损是造成自动击发主要原因的论点;通过计算与实验求出了部分火炮炮闩安全极限磨损角;制定了预防自动击发事故的应对措施.     

国内外高炮浮动技术的现状与发展趋势

浮动技术的作用主要有：减小火炮后坐能量，减小自动机复进到位时对炮架的撞击，提高火炮射击的密集度。按照不同的分类标准浮动机可分为不同的种类，按组成浮动机的构件可分为炮身浮动式与炮箱浮动式；按复进到位时机可分为定速击发、定点击发与非定点击发；按弹性介质不同还可分为液压-弹簧式、弹簧式、弹簧-摩擦垫式、液压-气压式等。浮动技术的发展趋势主要为：提高浮动机基本构件的稳定性；减小供弹阻力，采用外能源供弹；协调第二冲量的作用时机；采用受控式浮动机等。     

浮动自动机弹簧机构的改良设计

针对浮动自动机后坐力峰值大、变化不稳定的问题,设计一种实现浮动自动机受力近似恒定的弹簧机构,近似实现自动机后坐受力大小近似不变、方向恒定.从原理上分析了自动机后坐力为定值的可行性,创新地设计了一种凸轮槽式弹簧机构.先从理论上推导了改良机构实现浮动弹簧后坐力稳定的原理,再通过 ADAMS 完成改良机构的仿真分析,得到改良后自动机炮箱受力曲线图.仿真结果表明:改良设计后的浮动弹簧机构降低自动机受力峰值,而且受力方向保持不变.     

一种枪用弹簧液压浮动结构参数的优化设计方法

浮动技术作为减小武器后坐力的一条有效技术途径，其应用的关键是浮动机结构参数与自动机运动参数的合理匹配。本文针对大口径步兵自动武器用弹簧液压式浮动机，提出了一种浮动机结构参数的设计方法，并利用VC编制了优化设计的计算机软件。通过应用该软件对某高射机枪和某榴弹机枪浮动机结构参数的优化设计表明，优化后的浮动机可大幅度降低武器的后坐力。理论和实践证明该方法可行，具有一定的工程应用价值。     

基于裂纹形成及扩展的火炮闩体寿命研究

某自动武器定型试验实弹射击累计523 发时,静检发现闩体出现约1 mm 深裂纹,为了 判定损伤闩体剩余寿命是否满足使用要求,应用解析与数值模拟方法,对闩体裂纹形成阶段的寿命 和扩展阶段的寿命进行了分析计算。结果表明,在常温正装药条件下,考虑闩体实际加工表面粗糙 度对疲劳寿命的影响,计算总体寿命不小于1 650 发,可满足闩体的设计要求。同时,对闩体疲劳 裂纹形成的影响因素进行了分析,根据分析计算结果,采取了减小闩体局部表面粗糙度措施,使该 火炮闩体寿命提高到1 800 发以上。