两种喷管气流反推装置建模与发射性能对比分析

针对单药室喷管气流反推装置减后坐效率低、弹丸速度衰减严重的问题,提出双药室喷管气流反推减后坐技术.建立包含膛内和喷管内部气流参数的大口径武器内弹道及后效期的数学模型.对喷管武器进行试验,验证文中建立的包含喷管气流问题的内弹道及后效期数学模型的正确性.对比分析采用两种减后坐装置武器的弹丸初速、喷管减后坐效率、自动机运动特征量、后坐力等发射性能参数.结果表明:采用双药室喷管气流反推减后坐技术的武器,在保证弹丸初速几乎不变的前提下可以显著提升武器减后坐效能、大幅降低武器后坐力.      

小口径自动炮FORC原理

武装直升机的出现和发展给自动炮后坐力提出了更高的要求，如何进一步降低小口径自动炮的后坐力是现代火炮技术研究中的一项重要课题。最佳后坐力控制原理（ＦＯＲＣ）是小口自动炮减小后坐力的一种新的理论和方法，该文在理论研究的基础上，分析了ＦＯＲＣ原理的特性，并以一种ＦＯＲＣ装置为例，利用系统动力学键合图理论建立了ＦＯＲＣ装置的动力学模型，进行计算机仿真，得到了其动力学过程的特性曲线，验证了ＦＯＲＣ原理的可行     

自动武器喷管气流反推减后坐技术

为了更好地降低自动武器后坐力对射击精度的影响,该文提出了一种利用膛内燃气通过拉瓦尔喷管气流反推减后坐力的新型自动武器结构,建立了双一维两相流数学模型,并以5.8 mm口径实验枪为研究对象进行数值模拟计算仿真.结果表明:该结构能在不明显减小弹丸初速的同时,起到明显的减后坐力的作用,减后坐效率达到37.8%.     

自动武器喷管减后坐实验研究

为了更好地研究拉瓦尔喷管减后坐结构对自动武器减后坐效率的影响,该文设计了一种改进型制退器,在制退器两旁引出向后的拉瓦尔喷管,膛内燃气经导气孔进入拉瓦尔喷管后加速喷出。以某7.62 mm机枪为实验枪,以弹丸初速和减后坐效率为研究对象进行实验研究,通过实验得到了在不同方案下的弹丸初速和枪身减后坐效率的曲线。实验结果表明:两种减后坐技术都能在不明显减少弹丸初速的情况下,得到较好的减后坐效率,并且联合使用两种减后坐技术能够得到更加理想的减后坐效率。     

某自动炮变射速和新型摩擦阻尼缓冲器参数对后坐力的影响研究

为了分析变射速和不同摩擦阻尼缓冲器参数条件下炮身所受的后坐力大小,以某小口径自动炮为研究对象,提出了1种新型摩擦阻尼缓冲器。建立了该炮的刚柔耦合动力学模型,通过仿真对比了4种不同射速和3种不同摩擦阻尼缓冲器参数时的炮身运动规律。仿真结果表明,合理匹配自动火炮的射速和摩擦阻尼缓冲器参数,能使小口径自动炮的后坐力得到显著降低。     

曲线后坐火炮后坐阻力规律的分析与研究

曲线后坐技术是用于保持轻型火炮射击稳定状态的重要技术手段之一，研究在采用曲线后坐技术的同时，后坐阻力规律对火炮射击稳定性的影响，直接关系到曲线后坐火炮设计的好坏。该文分析了曲线后坐火炮射击稳定性的影响因素，研究了后坐阻力规律的变化对火炮射击稳定性的影响和基于火炮动力学分析的优化后坐阻力规律，作为实例，分析了某曲线后坐模拟实验炮的射击稳定性情况，并给出优化的后坐阻力规律。     

某火箭炮小行程液压缓冲装置研究

针对某电磁弹射式火箭炮后坐力巨大造成的发射系统结构变形和强度破坏问题,该文应用粘滞流体流经小孔产生阻尼力原理,设计了一种小行程液压缓冲装置。该装置能够在火箭炮允许的弹性变形范围内,以较小的行程实现火箭炮后坐力缓冲。根据有限元方法得到的缓冲行程,设计了缓冲装置的后坐运动轨迹,并推导求解了该运动轨迹下节流孔开口面积的变化规律。通过控制节流孔的开口面积来控制系统流量,以使后坐按照设计的轨迹运动。针对不同的缓冲行程,利用AMEsim和Adams进行了液固联合仿真。结果表明,该文设计的缓冲装置能够实现小行程时某电磁弹射式火箭炮的后坐力缓冲。     

转管机枪后坐对机心组传动系统的影响

为提高转管机枪的性能,研究了其后坐运动对机心组传动系统的影响.对机匣凸轮曲线槽与机心组主滚轮的三种状态进行了分析,依据动量矩定理列写机心组主滚轮运动微分方程.提出了在考虑后坐运动的前提下,机心组主滚轮提前横越冲击和逆传动的观点,探讨了转管机枪编程方案.将不同的间隙大小与是否考虑后坐运动进行组合.仿真实例表明:在考虑后坐运动及机心组主滚轮与机匣凸轮曲线槽之间装配间隙的情况下,机心组主滚轮会在几个短促的区间内突然换向,使其与机匣凸轮曲线槽的接触力突然增大,表现出与传统凸轮机构的加减速过程完全不同的特性；机匣凸轮曲线槽的磨损是由传动时的驱动压力和后坐运动的机心组主滚轮经常性的急刹车与快速换向造成的.     

基于磁流变阻尼器的冲击缓冲系统控制方法

针对磁流变阻尼器在冲击缓冲系统中的应用,该文对其控制方法进行理论和实验研究.设计了冲击载荷下磁流变后坐缓冲试验系统,通过磁流变阻尼器的动态试验分析选定控制区域,提出将磁流变阻尼器多项式动力学模型应用于缓冲系统的仿真建模以及输出电流的反解,分别设计了一维和二维模糊控制器.用两种量化的充满度评价后坐缓冲的控制效果,仿真和试验结果表明,相对于原始后坐缓冲效果,磁流变后坐缓冲装置在模糊控制作用下的充满度指标明显提高,其中二维模糊控制效果较一维模糊控制效果更优.     

复合型断裂准则的实验研究

本文用实验方法,对复合型断裂准则进行研究.实验是根据文献[1]用自己设计制造的加力装置安装在普通材料试验机上进行的.这是一种多功能的加力装置,可以实现包括Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型在内的各种复合型加载.文中对1344根试件的四种复合型断裂实验结果与理论曲线进行了比较.     

自动炮支架作用原理分析

针对在小口径自动炮上使用的支架，将火炮身管和支架简化为空间多段有限元弹性梁单元，引入形函数矩阵描述梁单元的挠度，采用拉格朗日方程建立了考虑支架与身管耦合的有限元动力学模型。在有限元模型的基础上建立了数值计算程序并利用该模型分析和讨论了支架的作用原理，分析结果表明采用设计合适的支架将有助于提高小口径自动炮的射击精度。     

基于虚拟样机技术的双管火炮耦合发射动力学仿真

该文应用ADAMS和MATLAB两大软件平台，建立了某双管火炮的虚拟样机联合仿真模型，并进行了双管耦合发射动力学联合仿真。通过分析，提出了双管延时击发的最佳时间间隔，使大口径双管火炮在发射时避免出现两发弹同时出炮口受到空气动力干扰、两个后坐阻力的峰值叠加、底盘产生较大的偏转及滚翻等问题，为提高大口径双管火炮的射速及稳定性提供了一条有效的技术途径，为物理样机的研制提供了重要的理论参考依据。     

火炮发射动力学中有功内力的广义力

针对火炮发射过程中构件的弹性和构件间的阻尼效应导致的有功内力问题,从力学的基本概念出发,推导了有功内力对应的广义力计算公式,为火炮发射动力学计算中公式符号的简化提供了理论依据,具体分析了火炮发射系统中存在的非刚性元件,如反后坐装置和上架、下架之间的摩擦力矩的有功内力问题,为解释火炮发射动力学的理论计算误差奠定了基础。     

镀层材料热及力学特性对枪管寿命的影响

为研究枪管镀层材料性能对枪管寿命的影响,综合运用身管镀层剪切失效理论和疲劳损伤累积理论,提出了基于镀层界面剪切疲劳损伤的枪管寿命预测模型.以某小口径步枪为研究对象,基于有限差分法,对内膛涂镀铬、钽和氮化硅三种不同材料的枪管在10连发射击过程中的温度场分布、镀层内应力分布以及枪管寿命进行了数值计算,研究了镀层材料的热及力学特性对枪管寿命的影响.研究结果表明,镀层的热扩散系数、影响因子η及断裂长厚比是影响枪管寿命的几个关键性能,其中断裂长厚比对界面切应力和枪管寿命的影响最大,拥有较大断裂长厚比的镀层可以在射击过程中显著降低界面切应力,进而提高枪管寿命.      

增燃速火药的弹道解法及应用

本文以钝化火药为典型,从理论和实践上研究了火药表面经化学处理后,燃速呈渐增型的增燃速火药的应用.建立了适用于此类火药的弹道计算方法,解法中引入了两个描述表面处理特征的参量,提出了用实验手段确定特征参量的方法.并且将这种火药应用在某30mm口径的火炮上,使其弹道性能得到了大幅度提高,与八十年代国外装备的同类先进火炮相比,在弹重、药室容积、最大压力、身管长度等弹道条件相同的情况下可达到相同的初速水平.     

浮动状态下机枪动态性能测试实验

本文针对某高射机枪用弹簧液压式浮动机.为了解采用该浮动机后机枪的后坐阻力、位移等性能参数,建立了测试系统并进行了相关的试验和测试.结果表明,采用该弹簧液压式浮动机,可以实现机枪的浮动射击,并且具有较高的浮动稳定性;机枪射击时的后坐阻力和前冲力都得到了大幅度降低,可有效降低架体的受力和变形,对提高射击精度是有利的.     

转管自动机炮箱强度分析及结构优化

炮箱是转管自动机的重要零件,在后坐过程中承受巨大冲击载荷.根据武器系统的轻量化要求与高强度需要,针对不同比厚度的炮箱,采用有限元分析方法,通过路径规划与数据映射,对轴向与周向的应力应变分布规律及其对炮箱可靠性以及对曲线导轨导转精度造成的影响进行研究;根据拓扑优化结果优化炮箱结构,经过对比,优化后的炮箱在满足轻量化与高强度要求方面具有更好的结构特征与应力分布.     

大口径火炮无人炮塔系统技术综述

文章主要介绍世界大口径火炮无人炮塔系统的研究现况和性能特点,阐述了大口径火炮无人炮塔系统应具备的核心技术,并探讨了国内大口径火炮无人炮塔系统技术论证的发展方向。