大口径火炮发射装药点传火模拟试验装置的研究

设计了一种大口径火炮发射装药点传火系统的模拟试验装置,用于测定大口径火炮装药点传火实体的燃烧特性。通过在该模拟试验装置上进行不同点传火结构方案的试验研究,筛选优化出点传火结构方案,进行了装药内弹道验证试验,测得膛压曲线光滑,压差曲线呈衰减状。实验说明该模拟装置,可以对不同点传火结构方案进行对比、筛选,为大口径火炮装药点传火结构设计以及火炮射击试验初期的安全评估,具有指导作用。     

某型药筒底火穿孔故障分析

在某自行高炮试验过程中,药筒在强度射击试验时出现底火穿孔现象。针对该现象,对该型药筒底火在射击过程中的受力进行了分析,给出了火帽所受剪应力公式及影响火帽剪应力的关键因素;在对比了类似自动机的闭锁机构和击针直径后,经过火帽剪应力计算,找到了底火穿孔的原因。在不改变现有底火火帽厚度的前提下,对闩体、击针等进行了改进设计,经试验验证使底火穿孔问题得以解决。该文解决底火穿孔的思路、方法对解决类似问题有启迪作用,对自动机击发机构具有一定借鉴作用。     

某火炮自动装填系统专用试验装置的功能结构分析

为使阻弹、卡弹等故障尽可能地解决在火炮自动装填系统可靠性台架试验中，有必要进行自动装填系统样机可靠性台架试验。该专用试验装置必须具备的基本功能要求是：可以模拟步兵战车在各种可能的工作状态下的供弹速率和动态特性，实现火炮自动装填系统在台架试验条件下弹药的自动装填和半自动装填。专用装置由台架总成、模拟火炮、受弹装置和电控装置组成。试验表明，该专用试验装置完全满足火炮自动装填系统可靠性台架试验要求，可模拟火炮自动装填系统的实际工作状态，为火炮自动装填系统在研制阶段的可靠性增长提供了有价值的数据。     

基于节流和泄压结构的新型火工分离装置

通过分析某型号火箭弹在研制过程中出现的分离故障,对火工分离装置的结构进行了改进设计.研究设置了新型节流和泄压结构.验证试验结果表明,新型火工分离装置将点火压强峰值下降65%,并实现了点火压强峰值的精确控制,满足了分离速度和冲击过载的指标要求,并且型号应用成功.通过调节节流泄压参数,该改进设计可以满足不同火箭弹弹射分离要求.     

爆炸网络点火系统火炮模拟装置实验

介绍了安装有爆炸网络，以爆轰波传火的火炮点火系统，在一种大口径火炮模拟装置上，进行了空药室和装填模拟发射药条件下，爆炸网络点火系统对发射药点火实验，通过测量模拟装置药室不同位置压力，研究了点火系统点传火性能及其对发射装药的影响．结果表明，爆炸网络点火系统能够同时均匀地点燃的周围发射药，改善火炮点火条件，并同现有火炮击发方式和弹药结构相适应．     

某底火击穿漏烟问题的解决

针对某底火在强度试验中出现底部击穿漏烟的问题,进行了原因分析。分析表明导致该底火底部击穿漏烟的主要因素是底火壳硬度偏低、火台硬度偏高,故采取了降低底火壳退火温度、提高火台退火温度的改进措施。验证试验表明:改进措施在满足底火发火量要求的同时,解决了底部击穿漏烟的问题。     

可编程引信杀爆弹长管电底火设计

为提升坦克炮杀爆弹的作战能力,设计用于可编程引信杀爆弹的长管电底火。针对抗静电性能、通电安 全性、击发可靠性等性能指标,进行结构设计,解决电底火漏烟密闭性、环电极的强度、发火件桥丝焊接质量及 发火可靠性等问题。结果表明：该方案能保证长管电底火对杀爆弹装定击发电压的有效执行,满足火炮发射指令的 要求。     

底火强度试验模拟技术的新发展

阐述了底火强度试验模拟技术的意义以国内外的发展状况；介绍了最新研制的底火强度模拟试验装置及其特点。     

某转管炮药筒破裂故障原因分析

针对某转管炮射击时,发生意外停射、药筒破裂试验故障,初步判断故障是由炮弹迟发火引起。从火炮理论上、结构设计上及射击回路上进行分析,均表明满足设计要求,不会造成药筒破裂故障现象。针对炮弹的发射药受潮、药筒紧口力不足、底火电阻大、底火传火序列等问题进行了弹道炮试验,结果表明当电底火点火药内含有过多水分,会引起点火能量不足,从而造成炮弹迟发火故障。在某转管炮故障分析过程中,所采用的分析流程及验证方法对火炮武器系统故障的分析解决具有一定的借鉴作用。     

中止燃烧方法模拟固体推进剂动态点火冲击过程（英文）

为了研究火箭发动机点火过程中动态冲击对固体推进剂的影响,设计了一个基于中止燃烧的模拟点火冲击装置。该装置由点火螺栓、燃烧室和泄压螺栓组成。金属爆破片安装在泄压螺栓的剪切口处,在点火冲击过程中准确控制泄压压力。模拟点火冲击试验的研究对象是圆环柱体形状的poly(BAMO-THF)/AP/Al固体推进剂试样。p-t曲线表明爆破片的泄压压力与测得的压力一致,其误差在±6%。根据p-t曲线计算增压速率,10 MPa下增压速率达到7000 MPa·s~(-1),15 MPa下增压速率达到12000 MPa·s~(-1),这远远大于固体火箭实际点火过程中的增压速率。在模拟点火冲击试验后,推进剂试样端面(受损表面)镶嵌的粒子受损,而内侧表面(未损表面)仍保持完整的状态。点火冲击试验后,推进剂试样的压缩强度增加,而压缩强度开始增加时的形变值降低。这说明在模拟点火冲击试验后,推进剂受损表面会进一步受损,力学性能也会发生改变。     

整装式液体随行装药关键技术研究

介绍了在随行装药技术上的一个新思路，即采用多孔介质整装式液体随行装药方案。利用密闭爆发器模拟火炮膛的内工况，系统研究了随行装药的三项关键技术，即点火延迟，随行药燃速可控和携带可靠、附加重量轻，试验结果表明，该方案原理可行，能够用于火包试验。     

中止燃烧方法模拟固体推进剂动态点火冲击过程（英）

为了研究火箭发动机点火过程中动态冲击对固体推进剂的影响,设计了一个基于中止燃烧的模拟点火冲击装置。该装置由点火螺栓、燃烧室和泄压螺栓组成。金属爆破片安装在泄压螺栓的剪切口处,在点火冲击过程中准确控制泄压压力。模拟点火冲击试验的研究对象是圆环柱体形状的poly(BAMO-THF)/AP/Al固体推进剂试样。p-t曲线表明爆破片的泄压压力与测得的压力一致,其误差在±6%。根据p-t曲线计算增压速率,10 MPa下增压速率达到7000 MPa·s^-1,15 MPa下增压速率达到12000 MPa·s^-1,这远远大于固体火箭实际点火过程中的增压速率。在模拟点火冲击试验后,推进剂试样端面(受损表面)镶嵌的粒子受损,而内侧表面(未损表面)仍保持完整的状态。点火冲击试验后,推进剂试样的压缩强度增加,而压缩强度开始增加时的形变值降低。这说明在模拟点火冲击试验后,推进剂受损表面会进一步受损,力学性能也会发生改变。     

膛内加速度过载测试曲线异常现象分析

某产品在解决引信故障时进行了膛内加速度过载测试,发现在炮口附近出现测试曲线高频阶跃现象.研制部门从发射装药、膛内运动及加速度测试等方面对产生高频阶跃现象进行了分析,对火炮身管内膛进行了检测,并从安全方面进行了模拟试验及全弹结构强度仿真分析.结果表明:该异常现象是弹丸运动到半约束期前期与火炮磕碰,造成信号干扰,引起测试峰值过大;经分析,表明该弹在极端条件下仍在计算许可范围内,产品发射时是安全的.     

热刺激约束DNAN基不敏感熔铸炸药装药点火后反应演化调控模型

针对热刺激下熔铸炸药点火时基体炸药已处于熔融液化状态，反应产生的高温气体以气泡云形式在液态炸药中扩展和反应的物理特性，考虑燃烧气泡云尺度分布和激活发展机制，建立了熔铸炸药点火后燃烧气泡云反应演化调控模型，可较好地反映炸药本征燃烧速率、壳体约束强度、装药结构尺寸、预留空气隙体积、泄压孔面积等对装药反应演化过程和终态反应度的影响规律，并通过与实验结果对比验证了模型的适应性。结果表明：随着壳体约束强度和装药尺寸增加，装药自增强燃烧速度增长越快，装药反应烈度增大；通过泄压孔结构冲开阈值和泄压孔面积的匹配设计，实现装药反应烈度控制，在本研究装药条件下，泄压孔面积占壳体总面积达8.6‰时可控制装药反应烈度为燃烧，为装药热安全性设计和烈度评估提供理论依据。     

炸药装药发射安全性模拟试验方法研究

介绍了炸药装药发射安全性模拟试验方法的研究概况,论述了膛压冲击试验装置和落锤冲击试验装置的设计原理、结构特点和试验方法.试验结果表明,膛压冲击试验装置能够模拟火炮膛压变化过程,炸药装药的受力过程接近发射实际情况;落锤冲击试验装置能够近似模拟膛压曲线,但其曲线的重复性好.2种模拟试验装置各有特点,都能模拟膛内发射的主要力学过程.试验者可根据研究需要来选定不同的模拟装置.     

火炮模拟射击参数的试验设计及优化研究

采用高速大质量块撞击火炮身管是一种技术可行的火炮射击模拟试验方法.为了选取合理的冲击参数以保证模拟射击精度,基于MSC.ADAMS软件建立了虚拟射击模拟试验环境,以冲击质量、冲击速度、接触刚度和阻尼全值作为试验因素,以火炮动态特性平均相对误差为试验指标,通过均匀试验设计方法获得了较优的冲击参数组合,并采用SQP优化算法对参数进行了优化.优化结果表明,该组冲击参数的平均相对误差为1.3%,各单项误差也均满足小于5%的指标要求.该研究结果为火炮射击模拟系统设计提供了可靠依据.     

火炮物理模拟理论与试验研究

利用相似理论，对火炮弹道、结构强度、主要功能部件及炮位土壤建立了力学相似关系；确定了全系统各相似参数之间的相容性；以某155mm加榴炮为原型，按6.738:1的比例综小为23mm的模型炮，设计了模型炮的装药、弹丸和药筒，制造了模型炮，在模型炮上进行了7个射击试验项目，把模型炮试验数据与原型炮在国家靶场定型试验的结果进行了比较，证明了相似理论在火炮模拟方面应用的可行性。     

某随动系统执行电机冲击载荷强度分析与验证

随动系统作为火炮的重要组成部件,其中执行电机结构强度对火炮性能有很大影响。为满足执行电机冲击载荷强度要求,以某随动系统执行电机为对象,建立有限元模型,通过有限元分析计算发现,执行电机设计结构强度有一定余量。通过冲击试验验证,执行电机状态完好,电气性能工作正常,达到某随动系统的设计要求。该研究结果为执行电机结构和电气性能进一步优化设计提供了仿真分析和试验支撑。     

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。     

基于多岛遗传算法的膛压动态加载实验装置参数优化

采用动态加载实验装置模拟膛内压力加载过程是利用实验室手段模拟火炮射击环境的有效方法之一。针对动态加载试验过程进行内弹道建模,选择多岛遗传算法对装药结构进行优化设计,得出了药室容积、发射药弧厚、装药量、排气孔直径等参数优化结果,并通过试验验证了优化后参数的合理性。试验结果表明,膛压曲线上升段模拟值与火炮射击试验值吻合较好,可以通过实验室单项试验模拟火炮射击的膛内压力加载过程。