速射火炮定向反射膨胀减后坐力机理研究

传统速射火炮在高射速连发射击时,膛口装置后喷的气体对炮位附近装置和人员影响较大,为此提出定向反射膨胀减小后坐力机理。通过身管上多个前倾斜孔将火药气体引入封闭定向反射膨胀腔室中,利用火药气体在定向反射膨胀腔室前部形成的高压区及其对装置反射面的冲击作用,达到减小火炮后坐力的目的。运用计算流体力学理论分析了该机理,通过分析计算得到装置的减后坐力最大效率为48. 3%,与现有速射火炮膛口装置制退器的效率相当且无向斜后方喷射的气体。开展了相应的实验研究,验证了理论分析的正确性。该机理具有广泛适用性,可为速射火炮降低后坐力提供新的思路。

定向反射膨胀装置作用特性研究

为实现冲击波尽量小的高效后坐,提出了定向反射膨胀原理,设计了相应的装置。运用一维准定常气体动力学理论,建立了气体动力学模型,根据实际情况选定模型参数进行数值分析,得到了装置减后坐效率及弹丸炮口初速等理论分析结果;根据理论分析结果确定了实验装置的基本参数,设计实验并在某30mm口径的火炮上进行定向反射膨胀装置的实验验证。实验测试结果表明,理论分析结果与实验测试结果基本一致,验证了定向反射膨胀装置作用特性研究的正确性,为定向反射膨胀原理及装置的继续研究打下了基础。