火炮药室几何量自动测量装置系统设计

针对在火炮身管加工过程中,需要精确检测药室加工精度的要求下,设计出了一套火炮药室几何量自动测量装置。本文主要论述了系统组成和总体构造,介绍了药室几何量的测量方法和计算机系统控制方案。设计结果表明,本设计解决了火炮药室几何量难以精确测量的技术难题。     

火炮振动与控制的发展现状及应用前景

火炮是一个多场耦合复杂系统,其发射过程具有高瞬态和强冲击特征,火炮振动是影响射击精度的重要因素之一,是火炮领域的重要研究内容。近年来提出了火炮多体系统动力学、非线性动态有限元、多目标多学科优化及不确定性等火炮现代设计理论与方法,对炮身、架体、底盘等重要部件及各部件间连接关系组成的火炮系统进行建模、仿真及优化,从而达到减小炮口振动、提高射击稳定性和射击安全性的目的。笔者从火炮振动与系统优化、弹炮耦合、火炮不确定性分析与优化等方面对近年来取得的成果进行了总结和分类讨论,并提出了火炮振动领域存在的问题及火炮振动与控制的应用前景。     

基于虚拟样机技术和灵敏度分析的地面火炮射击稳定性优化研究

传统的火炮设计和分析均基于“平面、对称和静平衡”三个基本假设,实际上是一种静态的分析方法,尽管在工程实践中引入了多种经验符合系数,但是火炮分析结果和试验的一致程度不能令人满意。这是因为火炮的射击过程是一个动力学过程,需要采用动力学分析方法。虚拟样机技术的出现为火炮射击稳定性研究提供了新的方法,文中在建立火炮动力学模型的基础上,通过选取火炮结构参数对火炮射击稳定性进行研究,利用虚拟样机分析高低机刚度和阻尼、大架刚度和阻尼、土壤介质刚度和阻尼、后坐质量偏心和耳轴位置偏心对火炮射击稳定性的影响。通过引入改进的相对灵敏度分析公式,解决具有不同量纲的影响因素的比较问题,进而确定影响火炮射击稳定性的重要结构参数。针对目前优化技术存在的局限性,以火炮射击稳定性为目标,采用优化子空间的逐层优化方法对火炮射击稳定性进行研究,找到一组使火炮稳定性最优的结构参数,证明虚拟样机技术对火炮系统动态特性仿真的可行性和优越性。最后,展望了虚拟样机技术在武器装备领域应用的前景。     

基于虚拟样机技术的火炮故障仿真及应用研究

通过分析火炮后坐过程,提出了表征火炮工作性能的三个指标。将虚拟样机技术引入武器装备故障仿真研究领域。结合Fortran语言编程,基于ADAMS建立了火炮虚拟样机。在建立典型故障模型的基础上,利用虚拟样机对各故障模式下的火炮性能进行了仿真。通过引入半相对灵敏度分析方法,得出节制环磨损是影响火炮性能重要因素的结论。最后,根据火炮极限射击条件,仿真获得了火炮安全工作时节制环磨损阈值,为火炮预防性维修提供了科学参考依据。     

典型火炮静刚度分析与改进设计

炮架是火炮的支撑部件,其静刚度对火炮的射击精度有重要影响。基于典型火炮结构的相似性,首先建立适用于典型火炮炮架的简化力学模型,提出检验典型炮架静刚度的评估方法。根据火炮力学模型建立典型火炮初始设计的有限元模型,进行多工况下的静力计算,获得了炮架的刚度性能、位移云图及应力云图,讨论了火炮炮架在不同工况下的变形特征和薄弱环节;其次,根据炮架的变形特征和薄弱环节,采用“改进-评估-再改进”的不断改进优化的策略,最终给出一个较为满意的设计方案。与原设计方案相比,新方案在重量略有增加的条件下,刚度有较大幅度提高,对火炮性能提升有很明显的作用。该研究对火炮炮架的静刚度分析与设计具有一定的参考意义。     

火炮自动机故障诊断研究综述

叙述了火炮自动机故障诊断的意义,对火炮自动机常见的故障进行了分析,并介绍了国内外一些常见的火炮自动机状态监测与故障诊断的方法及其原理和特点,最后提出了火炮自动机的故障诊断的难点和发展方向。     

基于弹丸初速的火炮装药号辨识仿真

为了用弹丸初速来辨识火炮装药号,基于MATLAB建立了某型火炮的内弹道计算仿真模型,分析了火炮实际使用过程中变化参量如装药号、药室增长量、药温、弹重对弹丸初速的影响。研究表明,仅通过弹丸初速不能有效地对火炮装药号进行辨识。提出了基于弹丸初速、药温并考虑药室增长量变化阶段的火炮装药号辨识方案,基于仿真数据和人工神经网络建立了辨识模型,仿真试验表明,该模型对火炮装药号的辨识正确率达到100%。     

火炮液压系统研究及仿真分析

在介绍液压技术在火炮上应用的基础上,探讨了火炮液压系统的组成和种类,然后对火炮液压系统Runge-Kutta仿真算法和SIMULINK仿真软件进行了研究,最后对某火炮液压系统进行了仿真实例分析。仿真结果表明,采用新Runge-Kutta算法构建新的ODE算法函数应用于SIMULINK仿真软件,对火炮液压系统进行仿真是有效可行的。     

小口径火炮数控拉线机床设计与研究

膛线是火炮身管的命脉线,膛线的加工质量决定了火炮的有效射程、命中率和寿命.针对国内外火炮膛线加工技术差距,结合小口径火炮膛线加工工艺,设计了小口径火炮数控拉线机床,并对机床关键结构与控制系统进行了描述.     

火炮身管等齐-渐速混合深膛线电解加工应用技术研究

新一代火炮要求比以往的火炮打得更远、使用寿命更长,同时又要求它有与战略、战术和战场机动性需要相适应的轻便性,因此,对火炮身管的要求也越来越高。把电解加工成套工艺装置与配套设施向火炮生产厂家进行推广应用,将促进火炮内弹道理论的发展,使我国在国防工业上的制造技术和能力得到提高、对火炮快速研制将有很深远的意义。