某炮身长后坐式自动炮后坐力研究

炮身长后坐式自动炮的后坐力大小直接影响摇架和托架的可靠性设计。通过内弹道计算,分析了低温、常温、高温情况下内弹道特性,建立了自动炮虚拟样机。应用Adams软件对自动炮进行射击运动循环的动力学分析,比较了不同环境温度、不同射角的后坐特性,分析了后坐质量对自动炮循环及后坐阻力的影响,降低了自动炮的最大后坐力。     

某中口径舰炮自动机设计思想与特点分析

自动机是火炮研制的关键和难点之一.不同型号的火炮自动机体现不同的设计思想.某中口径舰炮采用炮身短后坐式自动机循环规律,运用先进的技术手段,实现了高射速、高精度和轻型化.通过建立自动机运动数学模型,对该舰炮自动机进行了定量分析与计算,建立了以后坐复进位移为参数的自动机循环图,研究中对该舰炮自动机设计思想和关键技术进行了探讨,分析了该舰炮自动机的运动规律和特点.研究中得到的数据和结论对火炮自动机的设计、试验和生产具有一定的参考和借鉴.     

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。     

身管短后坐式浮动自动机动力学仿真

提出了一种应用于身管短后坐式武器的弹簧式浮动自动机技术,建立了浮动自动机的动力学模型和物理模型,编制了计算机程序,对浮动过程进行了模拟仿真,得到了浮动自动机的位移-时间曲线和速度-时间曲线并进行了分析。结果表明,这种浮动自动机仅采用弹簧实现浮动,结构简单,原理可行,能够实现稳定的浮动射击。     

基于Simulink 的软后坐火炮反后坐装置的仿真分析

为研究软后坐火炮后坐装置运动的可行性,根据软后坐火炮受力情况,建立软后坐火炮后坐装置运动微 分方程,通过Simulink 仿真计算,研究软后坐火炮动力学特性。结果表明：该方法能得到整个运动循环后坐部分的 运动规律,结果符合软后坐火炮后坐装置运动规律。     

身管武器时延式喷管减后坐动力学建模仿真

为了大幅度降低身管武器发射时的后坐力并使弹丸的初速基本保持不变,提出并设计了新型时延式喷管气流反推减后坐装置。通过适当延迟打开身管导气孔的时间,使膛内压力延时下降,从而使弹丸的初速近似保持不变;推导了新的变质量内弹道方程和变质量后效期气体运动方程,该组方程考虑了膛内火药气体与导气装置以及喷管气流反推装置的质量和能量输送;建立了时延式喷管气流反推减后坐装置数学模型并进行了仿真分析,得出了时延式喷管气流反推减后坐装置的某些结构参数对武器减后坐性能的影响规律。仿真结果表明：时延式喷管气流反推减后坐装置能够提供足够大的反后坐冲量,在有效降低身管武器发射后坐力的同时对初速的影响较小。     

软后坐火炮反后坐装置建模研究

为了对某软后坐试验炮的前冲-后坐运动、制退机力进行计算及优化,建立了其反后坐装置动力学模型,通过流场计算完善解析模型中的参数,通过流场仿真检验该模型与流场仿真模型的相似度,最终得到可以近似代替流场仿真模型的解析模型。基于牛顿运动定律、伯努利方程建立动力学模型,针对中心流口筒壁沟槽式制退机进行了匀速后坐仿真,得到沟槽与流口在匀速后坐时的体积流量分配规律;通过多速度、多开口面积仿真得到液压阻力系数与中心流口大小、流速的关系;通过多前冲速度、多前冲位移仿真得到前冲机压强损失的规律。通过Matlab计算参数完善后该模型的火炮发射过程,并将得到的后坐速度以预定义文件Profile的方式赋给Fluent瞬态仿真中的活塞,进行仿真验证。两者的结果对比说明,该数学模型能较好地与传统制退机流体Fluent仿真模型相吻合,多通道组合流液孔制退机的液压阻力可根据伯努利公式与通道间的流速比计算。     

大威力低后坐狙击步枪系统发射动力特性

为解决大威力狙击步枪减后坐及轻量化问题,提出了一种大口径狙击步枪减后坐方案,建立了该大口径狙击步枪减后坐方案虚拟样机仿真模型,通过仿真计算揭示了枪管和自动机质心的位移、速度随时间变化规律及发射过程中发射系统内部主要载荷变化规律;分析了缓冲簧刚度、预压力及膛口制退器制退效率对大口径狙击步枪最大后坐力和自动机运动周期T的影响.研究结果为该类大口径狙击步枪性能预测和性能优化奠定了技术基础.     

读者信箱

问:什么是枪管长后坐式? 安徽芜湖市马旭峰 答:枪管长后坐式是管退式自动方式(又称枪管后坐式)的一种,其特征是:枪管后坐的距离与枪机后坐的距离相等。由于枪管在整个后坐行程中都要参加运动,自动机的后坐和复进速度都很慢,故射速很低,而且枪身质量大,因此,这种自动方式已经被淘汰,基本没有使用的了。     

弹簧液压式延迟后坐枪机的动力学仿真

提出了一种新型的由机头、机体、液体和弹簧等多个构件组成的弹簧液压式延迟后坐枪机,建立了自动机的动力学模型,并进行了仿真计算。结果表明：新原理、新结构的延迟后坐枪机是可行的;小质量的机头减小了机头复进到位和后坐到位对机匣的撞击;机头后坐开始阶段受到较大的液压阻力的制动;在液压阻力的作用下机体后坐到位时与机匣之间没有撞击。     

螺栓紧固式轨道炮后坐规律研究

轨道炮两条平行导轨在发射过程中受到向外侧的扩张力,为了约束导轨扩张,采用螺栓紧固形式的外层封装结构。为研究螺栓紧固式轨道炮的后坐规律,建立发射系统模型,对发射过程中后坐部分的受力进行分析,并建立后坐复进运动微分方程。结合两种反后坐装置方案,对螺栓紧固式轨道炮的后坐规律进行了仿真计算和试验测试。仿真计算结果与试验结果表明：与常规火炮相比,螺栓紧固式轨道炮具有后坐行程短、后坐速度低的特点;在螺栓紧固式轨道炮上使用的节制杆式驻退机需要具有更小的流液孔面积,以提高驻退机力。     

反后坐装置的维护保养

反后坐装置的工作状态是影响火炮工作可靠性和射击精度的一个关键因素.依据自动机的工作原理,分析了反后坐装置的工作状态对自动机工作可靠性和火炮射击精度可能产生的影响,并从提高自动机工作可靠性和火炮射击精度的角度明确了反后坐装置维护保养工作的要点,对指导火炮的维护保养工作有现实意义.     

基于虚拟样机技术的某舰炮自动机动力学仿真

为了解某舰炮设计时自动机的动力学响应,在对该舰炮自动机工作原理分析的基础上,利用动力学仿真软件ADAMS建立了该自动机的虚拟样机,在建模中弹簧为柔性体,其余所有构件都作为刚体来处理,构件间的接触和碰撞全部用施加实体-实体接触力来模拟.基于虚拟样机对自动机一个射击循环进行了动力学仿真,得到了各个构件的运动曲线,仿真计算得出的后坐位移和后坐速度-时间曲线与实测曲线比较接近,证明所建立的虚拟样机是可信的.     

某迫榴式火炮反后坐装置的结构优化及分析

为了获得某新型迫榴式牵引火炮的理想后坐阻力曲线,对其反后坐装置进行结构优化。对反后坐装置进行受力分析并编写计算程序对后坐运动进行计算仿真。在一定后坐长度范围内,建立以节制杆尺寸为设计变量,后坐阻力峰值最小为目标函数的优化模型。利用ISIGHT软件集成仿真计算程序,选用修正可行方向法对优化模型进行求解。优化结果表明:后坐阻力峰值减小,曲线更加平缓,总能量基本不变。该优化方案对火炮稳定性提高和轻量化实现具有一定的参考价值。     

基于软后坐技术的某自动迫击炮动力学分析

结合某自动迫击炮采用软后坐技术的特点,建立了炮闩浮动式自动机动力学仿真模型,通过连发射击数值模拟,对内弹道时期炮闩前冲击发过程、自动机运动规律及后坐阻力、迟发火造成的影响等进行了综合分析.结果表明,采用了与软后坐技术相匹配的技术措施后,该炮在正常射击时的后坐阻力可以控制在15 kN以下,迟发火时的最大后坐阻力被控制在25 kN以下,提高了软后坐技术在自动迫击炮上的应用效果.     

某超长后坐反后坐装置理论计算的修正

某模拟发射装置的反后坐装置采用双驻退机和单复进机的结构形式。驻退机采用带复进节制器的节制杆式，复进机采用液体气压式。对某身管长度是常规大口径火炮身管长度的5～6倍的模拟发射装置测试后发现，驻退机工作腔压力理论计算结果与测试数据之间存在较大偏差。其两个主要原因是：理论计算中采用的后效期公式产生的后坐能量过大；发射装置的特殊结构使实际摩擦因数增大到0．23～0．27。对这两个因素进行了修正，重新计算了理论曲线，经比较与测试数据符合较好。     

某多管车载灭火炮串联后坐仿真

研究了某多管灭火炮串联后坐结构的设计方案,分析其后坐规律,建立后坐运动方程与后坐结构模型。通过后坐运动仿真分析提出合理的结构,优化了后坐结构设计方案。     

后坐体结构参量对弹丸起始扰动的影响

建立轻型火炮弹炮耦合有限元动力学模型,采用控制单一变量变化的方法,研究后坐体质量、质心位置、动力偶臂变化对弹丸起始扰动的影响.通过动力学计算,减小炮口制退器质量和动力偶臂以及保证后坐体质心位于前后支点之间对降低弹丸起始扰动是有利的,为轻型火炮后坐体结构参量合理匹配提供参考.     

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.     

后坐机构平时安全性研究

本文对引信后坐机构(包括直线惯性保险机构与膛内发火机构)平时安全性的计算方法与运动特性进行了研究,指出机构在坠落时的运动行程与在引信体上测得的冲击加速度时间历程的积分——速度成线性关系,并给出了计算公式。本文还介绍了利用冲击加速度曲线,计算机构平时安全性的递归数字滤波法,并给出了计算机构位移响应谱的计算机FORTRAN程序(略)。