一种小口径自动炮复合型减后坐技术研究

提出了将高效的膛口制退器、时延式喷管气流反推减后坐装置和新型阻尼可调高吸能缓冲器3者有机结合的复合型减后坐力技术,实现大幅度降低小口径自动炮连发射击时的后坐力.建立了该自动炮复合型减后坐刚柔耦合数学模型.经过仿真分析,计算结果曲线与试验曲线基本相符.试验数据表明,复合型减后坐力技术能够有效使自动炮后坐力显著降低.为今后低后坐身管武器的研究提供了理论依据和应用参考.      

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。     

反后坐装置物理模型的研究

在内弹道物理模型的基础上，利用方向性量纲分析和相似与模化理论，揭示了反后坐装置在火炮射击过程中的物理现象，建立了其相似准则，考虑到其特点作了相应的准则放宽，推导出具有普遍意义的相似公式，达到了用较小模型模拟较大原型装置的目的，具有一定的经济意义。文末以某步枪为模型，某炮为原型，得到了数值分析与试验结果相吻合的结论，这表明相似性分析在火炮领域中占有重要的地位。     

导气式武器自动机后坐能量的自动控制研究

介绍了一种实现导气式武器自动机反馈控制的技术，采用单片机组成了一套自动机后坐能量的闭环控制系统，建立了导气装置调节量与后坐能量关系的控制模型。实弹射击实验结果证明后坐能量可以自动稳定在预先拟定的数值上。     

某轻型车载火炮架体在后坐阻力作用下的响应分析

为校核车栽火炮的结构稳定性,该文以某轻型车载火炮的后坐阻力计算结果为结构的动态载荷.用有限单元法分析了架体结构在极限射角状态的模态,再用模态叠加法分析了结构动态响应.结果显示架体动态响应最大应力为620 MPa,最大位移为6.2 mm,能够满足使用的刚强度要求,表明架体结构整体设计是合理的,这些为结构的设计提供了理论依据.     

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.     

某无后坐炮的流场数值模拟

为了研究无后坐炮的流场特性,利用有限体积法、AUSM+格式及嵌入网格技术,对包含运动弹丸的某无后坐炮的前、后复杂流场进行了数值模拟.根据数值结果,绘制了无后座炮前后流场的计算阴影图和炮口周围超压峰值等值线图,详细讨论了无后座炮膛口流场及尾喷管流场的形成与发展;根据有关标准,分析了炮班成员的安全区域.这些结果对于理解无后坐炮的流场特点,预测冲击波对炮手的危害有一定的参考意义.     

前置式膨胀波火炮后喷装置结构研究及优化

常规火炮威力的提高会增加自身重量,严重影响火炮机动性,且巨大的后坐冲量会使炮身失稳,不利于射击精度。减轻火炮自重,提高火炮的射击精度和机动性,运用新型膨胀波技术,以122自行火炮为基础,设计出前置式膨胀波火炮后喷装置的基本结构。建立后喷装置模型,利用Fluent软件燃气后喷过程进行仿真,通过分析影响前置式膨胀波火炮后喷装置的几个关键参数,后喷装置与身管的连接位置、后喷装置进出口面积及后喷装置与身管法线的连接角度,对后喷装置结构进行优化,确定出122 mm前置式膨胀波火炮后喷装置的最佳结构。     

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.     

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。     

牵引火炮非线性有限元隐式动力学分析

研究牵引火炮全发射过程非线性结构动力学有限元建模和分析中的关键问题。建立了某牵引火炮含身管与摇架导轨之间大位移滑动接触的非线性结构动力学有限元模型，运用隐式时间积分动力学方法模拟了该炮发射的后坐一复进过程，获得了炮架关键部位应力、应变和位移的瞬态响应，计算结果与实验测试结果基本一致。研究表明：该文的建模原理和数值模拟策略突破了火炮全发射过程总体结构动态应力分析的瓶颈。利用该文方法可以进一步研究火炮发射时的动态刚强度、冲击振动、结构动态稳定性等问题。     

车载武器在后坐力冲击作用下的振动响应

为了提高车载武器的射击精度和稳定性,基于振动力学理论,构建武警无人战车车体的四自由度动力学模型,得到系统的固有频率及主振型.对后坐力冲击函数进行简化处理,最终得到系统在后坐力冲击作用下的响应函数.分析结果表明:在后坐力冲击作用下,车体的俯仰角最大值在3°左右,衰减周期为0.5 s,前轮的振幅比后轮的振幅稍大.     

考虑土壤特性的车载榴弹炮射击稳定性研究

为了预测车载榴弹炮在不同条件下的射击稳定性，需要建立火炮发射时的动力学模型。根据车载榴弹炮的具体特点，利用虚拟样机软件ADAMS构建了某车载榴弹炮多体系统动力学模型，给出了考虑液压油可压缩性的液压刚度计算方法，建立了考虑液压座板和液压驻锄结构形式和土壤特性的接触动力学模型，为改善数值计算的奇异性，引入了一种近似的摩擦力连续函数，模拟了不同土壤特性对车载榴弹炮射击稳定性的影响。     

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%.     

基于不同土体的牵引火炮动态应力分析

应用结构动力学有限元法研究轻型牵引火炮发射时支撑土体的特性对炮架部件动态应力的影响.首先研究了某轻型牵引火炮发射时全炮复杂结构系统的动态非线性有限元建模,重点研究了火炮各部件之间的连接关系建模和火炮结构与土体相互作用的集中参数力学模型.然后利用所建立的系统动态有限元模型进行隐式时间积分求解,获得了该牵引火炮置于不同特性土体发射时主要部件的动态应力响应.通过对模拟结果的比较和分析,揭示了牵引火炮发射时炮架动态应力响应峰值与支撑土体刚度之间存在与直观认识不一致的关系,即火炮置于较软土体上发射时架体动态应力峰值高于火炮置于刚硬基础上发射时的应力峰值.     

牵引火炮稳态转向特性研究

对牵引火炮列车转向行驶中的稳态转向特性进行了分析和研究,建立了牵引火炮列车稳态转向的力学模型,到了表征列车转向稳定性的数学表达式,提出了对列车稳态转向特性的评价方法,认为列车的稳态转向特性是由主车稳定性因数K1决定的,只有当K1＞0时,列车才能实现稳态转向。火炮质量m2及火炮与牵引车之间的牵引距离L对K1有一定影响,在牵引火炮设计时要协调m2与L,以保证K1＞0。     

车载火炮炮口扰动影响因素分析

研究火炮发射时的多柔体系统动力学模型可以分析炮口扰动的主要影响因素，为减小炮口扰动以及提高火炮射击精度提供技术途径。建立了某车载炮发射过程的虚拟样机模型，考虑了身管的变形，滑板与身管刚性连接，利用接触副模拟滑板与摇架的碰撞，通过数值计算获得了动力偶臂、导轨间隙、炮口制退器质量以及身管支撑位置对炮口扰动的影响情况，为该类武器的总体设计和结构设计提供了技术支持。