弹丸卡膛规律影响因素分析

为了研究弹丸卡膛参数对弹丸膛内运动初始条件的影响,对中大口径火炮弹丸卡膛过程进行分析。利用显式动力学有限元数值模拟方法对新型155 mm火炮弹带惯性卡膛过程进行了分析研究,综合考虑不同的卡膛速度、摩擦系数、身管仰角、初始卡膛姿态角、弹炮间隙对卡膛深度、卡膛力以及卡膛姿态的影响,得到了各个因素对卡膛结果的影响规律,其中卡膛速度、摩擦系数对卡膛深度和卡膛力有较大影响,而身管仰角和初始卡膛姿态角对卡膛姿态起到了较大的作用,弹炮间隙则对3个卡膛结果都有明显的影响,这些结论为弹药装填机的设计和揭示弹丸膛内运动规律提供参数依据。

火炮卡膛一致性问题研究

为了分析火炮输弹过程对弹丸卡膛一致性的影响,研究了整个输弹过程.通过考虑输弹过程中的输弹力、卡膛速度、弹丸入膛过程中与身管内壁的接触碰撞等方面因素,建立了卡膛过程的动力学模型,对输弹力、弹丸与身管的间隙及接触碰撞对卡膛一致性的影响进行了分析和定量研究.分析结果表明,采用恒力输弹方式、弹丸与身管间的间隙及其接触碰撞的存在必然降低高低射界内不同射角弹丸的卡膛一致性,而采用变力输弹方式和降低输弹机安装位置等措施可以有效改善弹丸的卡膛一致性.

弹丸惯性卡膛冲击问题动力学研究

基于弹塑性有限元接触理论对弹丸惯性卡膛过程进行了理论分析,建立了弹丸惯性卡膛过程的有限元模型。对弹丸在1 m/s-4 m/s卡膛速度下的惯性卡膛过程进行了分析计算,明确了卡膛过程中弹带的弹塑性形变规律和弹丸的动力学响应,并通过计算分析了摩擦系数对卡膛过程计算结果的影响。

某臂式输弹机卡膛精度与卡膛力研究

为保证半自动输弹机卡膛一致性、提高火炮装填精度,考虑弹丸卡膛过程的卡膛初速度、弹丸卡膛阻力等方面的因素,建立弹丸卡膛的动力学模型,定量分析卡膛速度、弹丸的卡膛阻力、弹带的挤压变形、阻尼系数等对弹丸卡膛一致性的影响,并进行试验验证。结果表明:不同卡膛初速下,弹丸的卡膛时间基本保持一致,卡膛位移随卡膛初速的增加而增大;试验结果验证了理论计算的正确性,得到弹丸卡膛位移与卡膛力的关系,以及最优的卡膛初速度范围;很好地解决某输弹机卡膛一致性的问题。

某弹射输弹机卡膛故障研究

弹射输弹对于大口径火炮全自动装填系统提高装填速度有着重要影响,而影响弹射输弹性能的关键因素是弹丸的速度和姿态。某弹射输弹机在试验中出现弹丸卡膛不稳定现象,为解决这一问题,针对弹丸姿态和速度对输弹机进行了运动学分析及相关测试,综合各种数据分析影响卡膛的关键因素,并针对这些因素对输弹机进行相关改进。从最后试验效果看,改进达到攻关目的,解决了弹丸卡膛不稳定问题。

任意射角弹丸卡膛姿态测试原理及其应用

为了解决火炮任意射角弹丸卡膛姿态高精度、高可靠性测试关键技术,基于PSD激光成像测试原理,提出了弹丸卡膛姿态测试方法.以反映弹轴姿态角的激光器固定在弹头、探测器固连到炮口以接收弹头激光信号、并同时测试身管弯曲变形以修正测试结果.研制了弹丸卡膛姿态测试系统,实现了火炮任意射角弹丸卡膛姿态测试,完成了某火炮弹丸卡膛姿态规律实验研究.结果表明,所选火炮弹丸卡膛姿态规律表现为高低以低头输弹、左右基本呈现对称输弹、弹丸前定心部接触膛线后摆动约1周后卡膛,卡膛姿态角度最大值均小于5′.提出的测试方法和研制的测试系统通过了实际火炮工程应用验证,满足工程应用要求.

基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法

大口径火炮弹丸装填不到位及卡膛姿态的一致性分别会对火炮内膛磨损及射击精度产生较大影响。针对某型火炮弹丸卡膛状态参数测量现状,提出一种适用于射击现场的基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法。介绍了卡膛几何参数测量原理及组成,分别建立了药室轴线测量模型、弹丸轴线测量模型及弹丸尾端面等测量模型,并对各测量模块的性能进行了分析与验证;在此基础上,利用该测量装置对射击现场弹丸卡膛状态下的几何参数进行实际测量,通过分析实验结果验证了该测试系统测量的稳定性与准确性。

大口径火炮弹丸卡膛速度测试方法研究

本文介绍了几种大口径火炮弹丸卡膛速度的实用测试方法,包括钢丝测速仪测量法、激光测振仪测量法及高速摄像测量法等3种方法.分别介绍了这3种方法的测量原理、测量方法及测量注意事项.通过对3种方法的测试结果对比,分析各方法的差异,指出差异形成的原因.测试与分析结果表明:激光测振仪法数据最可靠、误差最小.

采用二维PSD测量弹丸卡膛姿态的研究

介绍了用二维ＰＳＤ（位置敏感探测器）测量火炮卡膛过程中弹丸姿态的原理和方法．ＰＳＤ分辨率高，响应速度快，可用于实时测量弹丸的卡膛姿态．本文给出了系统描述和测试结果．

弹丸卡膛姿态测试系统设计与实现

针对弹丸卡膛姿态对火炮射击精度的影响,分析了弹丸卡膛姿态测试的基本原理,设计了由位敏探测器、光学镜头组、抗过载激光器、信号电路等组成的弹丸卡膛姿态测试系统,并进行了系统试验验证,试验结果表明该测试系统具有较高的精度、重复率和线性。

弹丸卡膛速度测量系统设计与测试

卡膛速度是弹丸装填的重要参数,对弹丸卡膛的一致性有较大影响,进而对火炮射击精度产生影响。提出了一种基于激光位移传感器的弹丸卡膛速度测试方法,并根据已有的弹药自动装填装置试验台架对测试方法进行了试验和验证。利用激光位移传感器测量弹丸在30°、45°和60°射角下卡膛时段的位移变化,通过Matlab软件对弹丸在身管内的位移-时间历程进行微分处理,获得弹丸卡膛时段的速度-时间历程,弹丸到达卡膛位置速度会骤降至零,根据其速度变化可获得弹丸卡膛速度。对测得的卡膛速度进行误差分析,结果表明该方法可用于弹丸卡膛速度测量,并具有较高精度。

大口径火炮臂式输弹机运动控制系统设计

以输弹机传动特性和各装填角度下弹丸完成装填时所需的初始动能为出发点,从传动机构传动特性、传动系统转动惯量等方面进行分析和计算,确定了转速、扭矩等电机参数,设计了臂式惯性装填机构运动控制系统。在Simplorer中搭建外部驱动电路模型,在Simulink中搭建单电机矢量控制模型,利用联合仿真试验,验证了所设计的驱动系统在15°~70°装填角区间的性能。试验结果表明,弹丸在所设计的装填角度区间内能够完成可靠装填,设计方案的可行性,为解决实际工程问题提供了理论依据和试验方法。

面向惯性装填的输弹运动研究

为实现不同装填角度下弹丸的卡膛速度一致性和降低输弹运动的峰值功率,以提高输弹一致性和减轻动力系统负荷,根据惯性装填工作原理,运用非对称式S型速度规划方法调整输弹运动状态,并基于虚拟样机仿真建立了参数化的输弹运动模型。以弹丸的卡膛参数为约束,面向惯性装填建立输弹运动优化模型,以实现不同装填角度下弹丸的卡膛速度一致性及降低输弹峰值功率。采用多岛遗传算法和修正可行方向法组合优化策略求解优化模型,优化结果表明:优化后的输弹运动可实现不同装填角度下弹丸的卡膛速度一致性,且输弹运动峰值功率降低了14.9%,验证了该方法的有效性。

液压弹射输弹过程分析与参数优化

为了提高弹丸的卡膛一致性,分析了弹射输弹过程中弹丸在不同位置的受力状况,结合流体动力学分析方法建立了弹射输弹强制段内的运动方程,得出了输弹过程中输弹力的变化规律和弹丸的运动规律。基于MSC.ADAMS平台建立弹射输弹过程的动力学仿真模型,对不同射角下的输弹过程进行分析计算,结合台架试验验证了模型的正确性。提出通过优化弹丸初始位姿参数的方法可以使弹丸在输弹过程中的运动更为平顺,减小弹丸速度的衰减。以某弹射输弹机为例,采用多岛遗传算法(Multi-Island-GA)对输弹机的初始位姿参数进行优化,优化结果验证了该方法的可行性。

面向输弹一致性的某输弹机稳健优化设计研究

为了提高弹丸卡膛一致性,以减小弹丸卡膛起始点运动参数波动即提高输弹一致性,根据输弹机工作原理和输弹实验,归纳了输弹系统中的随机参数。基于ADAMS软件建立了考虑参数随机性的某输弹机输弹过程动力学模型。以弹丸卡膛起始点运动参数标准差最小为目标,以卡膛速度下界达到3 m/s为约束,建立了面向输弹一致性的输弹机稳健优化模型。采用全局和梯度组合优化算法以及描述抽样,提高了优化计算效率。数值算例结果表明,优化后输弹机卡膛速度满足要求,输弹机的输弹一致性得到提高,验证了所提方法的有效性。

某火炮自动装填机构参数测试技术研究

主要对火炮弹药自动装填机构动态参数卡膛速度进行仿真分析,并设计了弹药卡膛姿态的测量方法。通过ADAM S仿真分析得到的数据能够较合理地反映弹药在脱离输弹机时的真实速度,卡膛姿态测试装置通过试验收到了很好的效果,准确反映了弹丸在被装填入膛时的姿态与角度。为进一步提高火炮自动装填装置的可靠性研究提供了依据。

基于Recurdyn的齿形推弹链推送研究

由于大口径火炮往往采用分装式弹药结构,在输弹过程中,弹丸必须要达到卡膛速度,以保证卡膛牢靠。为了保证弹丸卡膛速度的一致性,输弹速度必须随火炮射角变化而进行调整。对齿形推弹链在各射角下的推送速度控制进行研究,基于虚拟样机技术,通过分析推弹链工作原理,建立合理的控制算法,利用动力学分析软件Recurdyn和控制软件Matlab,建立其联合仿真模型并实现仿真运算,同时考虑到推弹链和弹丸的间接性冲击以及链条的多边形效应会导致推弹链运动的不稳定性,对销轴和链板进行刚柔耦合分析,以验证控制方案的可行性。

某型舰炮兼容特种弹药供弹技术分析

针对现代作战和武器发展趋势,在对某型舰炮的扬供输弹系统及自动机不做大的改动情况下,对如何能够满足兼容发射制导炮弹等特种分装弹药的供弹技术要求进行了分析。常规弹药和特种弹药在直径和长度上都有较大的差异,在对某型舰炮的扬供输系统加以改造的基础上,使制导炮弹等特种分装弹药在经过扬供输通道时,能够适应各部位机械手的抓卡尺寸,以达到兼容常规弹药和特种弹药自动装填的要求,进而实现兼容发射常规弹药和特种分装弹药的目的。