坦克火炮反后坐装置在线检测方法研究

针对坦克执行实弹射击任务前需要检验评估武器系统健康状态的要求,提出了一种基于人工后坐和虚拟仪器技术对火炮反后坐装置技术状况进行在线检测的方法.通过分析影响火炮反后坐装置性能的主要因素,确定反映反后坐装置功能状况的技术参数,并通过PXI组成的采集系统,对坦克火炮检测数据结果进行处理和分析,确定反后坐装置的技术状态.试验结果验证了该方法的可行性和有效性.     

解析火炮的反后坐装置

由两大部件组成 在火炮发展史上,有几个特别重要的里程碑,其中之一就是火炮反后坐装置的发明,它结束了刚性炮架的时代,进入了弹性炮架的时代。通俗的说,火炮的反后坐装置就是一个“弹簧”,是火炮射击时一个有特殊功能的缓冲和复位装置：在火炮射击时,反后坐装置通过后坐部分的后坐运动产生一定的后坐力,从而控制后坐部分的后坐运动规律（速度和行程）;同时也储存部分能量,使后坐部分在后坐终止时再能自动返回到射击前的初始位置。[第一段]     

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。     

反后坐装置相似性研究

借助方向性量纲分析，建立了反后坐装置的相似法则，推出了不变驻退液，通用性强的反后坐装置的相似关系。结果表明，相似性分析在火炮中占有重要的地位。     

基于BP神经网络的火炮反后坐装置故障诊断

火炮反后坐装置的故障诊断,采用3层BP神经网络.通过基于标准梯度下降或基于标准数值优化的改进算法,同时考虑算法本身性能,及问题复杂度、样本集大小、网络规模、网络误差目标和所要解决的问题类型.并以解析算法的部分计算结果作为神经网络学习样本集,由相关方程式算出样本库内的故障现象及与故障原因相对应的训练样本,完成故障诊断.     

二维后坐火炮发射动力学研究

Kane方法建立了某155mm二维后坐火炮发射动力学模型,针对火炮发射稳定性问题进行了数值模拟,结果表明采用二维后坐技术有助于保持轻型火炮的发射稳定性。     

某火炮反后坐装置布局方案数值模拟分析

反后坐装置布局对火炮的总体性能有重要影响,为了定量分析不同反后坐装置布局方案,建立了某火炮反后坐装置典型布局方案的有限元模型,对火炮主要架体进行了结构刚强度数值计算和对比分析。研究表明制退机和复进机空间对称布局方案有利于提高火炮刚强度,进一步的非线性有限元动力学数值计算及分析表明,这种布局方案也有利于减小对炮口振动的影响。     

虚拟样机在火炮反后坐实验台设计中的应用

某型牵引火炮后坐装置的虚拟样机动力学模型以LMS Virtual.Lab为开发环境建立.先导入PRO/E模型文件进行简化,并添加约束关系建立火炮上架以上部分的实体模型.再借助Virtual.Lab用户自定义子程序模版TSDA,通过Fortran语言编程实现后坐与复进行程函数元素的添加.以0°全装药射击对虚拟样机进行验证,采用最大值法比较比后坐位移和速度的仿真值与实验值,所得误差在工程应用范围内,满足工程应用需要.     

火炮后坐仿真试验系统及其动力学数值仿真

本文在介绍火炮后坐仿真试验系统基本原理的基础上,根据系统的特点,采用火炮后坐与内弹道计算相结合的方法建立了动力学数值仿真模型,对两种不同类型的火炮作了仿真计算,并与试验结果进行了对比,结果表明数值与仿真试验具有良好的一致性,因而对仿真试验具有较强的指导作用。     

火炮制退机关键结构尺寸及公差优化研究

为探索名义尺寸和公差不能同步优化导致的火炮制退机设计周期长的问题,进行了制退机关键结构尺寸及公差的优化研究,改进了计及公差的区间优化方法。假设公差服从正态分布,构建了基于离散化的区间可能度模型,改进了公差指标,建立了火炮制退机关键结构尺寸及公差的区间优化模型。与传统火炮制退机结构参数优化结果进行了对比,优化得到了制退机关键尺寸的公差,缩短了制退机的设计周期。结果表明,采用基于离散化的区间可能度模型能得到目标性能更优的Pareto最优解,改进的公差指标能更好地反映平均公差和加工精度的关系。     

火炮新型动力后坐试验方法

为提高火炮后坐仿真试验精度,提出一种新型火炮动力后坐试验方法.描述试验基本原理,根据系统特点,把火炮后坐和内弹道结合起来建立动力学耦合模型,仿真计算某具体型号火炮,并与实弹数值仿真时结果进行对比.结果表明:动力后坐试验数值仿真结果与实弹数值仿真结果具有良好的一致性.该方法试验精度高,具有很好的可行性和通用性.     

降低火炮后坐力技术概述

低后坐力技术是协调火炮威力、机动性和精度三者之间矛盾的关键技术。降低火炮后坐力技术主要有前冲技术、超长和串联超长后坐技术、二维后坐技术、炮口制退器技术、膨胀波减小后坐力技术和电（磁）流变技术。前冲后坐技术需要适应多种装药的变化，要有专门的卡锁装置，迟发火或瞎火时需采取相应的安全措施，尤其要解决首发射击精度问题。膨胀波火炮红外目标特征太明显，要求能精确控制火炮相关机构，需系统、全面地研究探索内弹道技术、火炮自动机技术等相关技术。在火炮设计过程中，应对各种降低后坐力的技术进行综合分析与对比，提出相容性好的低后坐力技术应用方案。     

基于遗传算法的火炮反后坐装置结构多目标优化研究

大口径火炮后坐阻力和炮口扰动是影响火炮射击精度的关键因素,为了减小后坐阻力峰值和炮口扰动,基于刚柔耦合动力学理论,建立了某型火炮刚柔耦合系统动力学模型。从反后坐装置结构和总体结构的角度出发,利用ADAMS底层开发模块,结合小生境遗传算法程序建立多目标优化函数,进行火炮反后坐装置结构多目标优化设计。优化后的后坐阻力峰值及炮口扰动明显降低,表明所提出的优化方法合理可行,为火炮总体结构和反后坐装置结构的优化设计提供一定的技术参考。     

火炮修后水弹试验后坐复进运动分析计算

目前火炮大修后虽广泛采用水弹试验来检验火炮修理品质,但对火炮水弹试验理论研究很少;针对这一现状,对考核修后火炮品质的火炮后坐复进运动规律进行了分析研究;基于水弹试验原理与工程实践,建立了火炮水弹试验后坐复进运动计算模型,并以某炮为例进行了仿真计算,计算结果与测试结果基本相符,表明所建立模型的正确性和计算结果的可行性。     

某车载多管火炮降低后坐力结构分析

针对某多管车载式迫击炮,提出一种新的后坐结构。以4套身管为一组共用一套反后坐装置,通过增加配重来增加火炮后坐部分质量,进而降低火炮后坐力,使多管火炮能够实现车载;对该结构进行分析,并用Fortran语言建立数值仿真模型。仿真计算结果表明:该结构能使火炮的后坐阻力降低80%以上,后坐长度也能得到很好的控制。     

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。     

某火炮磁流变缓冲阻尼器的设计与分析

针对火炮冲击型磁流变(MR)阻尼器的特点,基于Herschel-Bulkley本构模型,建立了某火炮实验研究用磁流变后坐缓冲阻尼器的平行板一维层流模型。在ANSYS软件中建立了阻尼器流口的电磁有限元模型,求得了平行板流口间磁流变流体（MR流体）的磁通密度。将MR流体流动模型和流口有限元结果相结合,获得了不同MR流体行为指数和不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律。建立了火炮和磁流变缓冲阻尼器后坐运动方程,计算了不同MR流体行为指数下,火炮与磁流变阻尼器的动力学特性,评价了MR流体行为指数对磁流变阻尼器性能的影响。数值计算结果表明,所设计的磁流变阻尼器满足设计要求。     

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。