转管自动炮供弹系统制动方法及动态特性研究

由于转管自动炮对供弹系统的制动特性要求极高,故有必要研究附加力矩对供弹系统制动特性的影响。建立空间路径下弹带运动多体动力学模型,通过力矩变化对供弹系统制动特性进行仿真分析;通过动力学理论建立供弹系统弹链的运动约束方程,对弹链带上链节的运动规律进行描述;通过仿真分析结果和测试实验数据进行对比,得到附加制动力矩对供弹系统制动特性的具体影响。研究结果显示:附加制动力矩可以有效改善供弹系统的供弹条件。

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。

小口径自动炮低后坐力射击模式研究

为了降低和有效控制火炮发射时产生的后坐力,提出了采用增大后坐长度,弹箱与自动炮共同浮动射击的方法,形成一种低后坐力的射击模式,达到以大后坐行程后位浮动的射击方式来降低后坐力的目的.以小口径自动炮为例,建立了该自动炮后坐运动的数学模型,经过动态仿真分析,在两种射速下与常规射击模式的最大后坐力进行了对比,同时考虑到射击过程中弹箱中炮弹数量不断减少而引起后坐质量变化的因素,得出此低后坐力射击模式能够有效降低自动炮射击过程中产生的后坐力,相比于常规射击模式,后坐力降低了50%以上,为小口径自动炮的减小后坐力技术提供了参考.

转膛自动炮导气机构动态特性分析

为了进一步研究转膛自动炮导气机构的动态特性,通过分析转膛自动炮导气机构原理特征,建立了自动炮后坐和复进过程导气机构单自由度动力学模型,将该模型简化为弹簧阻尼系统,以某口径转膛自动炮为例,采用四-五阶Runge-Kutta法进行了数值求解,分析了导气机构的动态特性,研究了导气机构动态特性随滑板质量和转膛体转动惯量变化的影响规律,结果表明:随着滑板质量的改变,滑板后坐和复进过程中,运动时间、速度和加速度变化较大;转膛体转动惯量的变化对滑板运动特性影响较小,仿真结果可为转膛自动炮导气机构的优化设计提供技术参考.

基于虚拟样机技术的30mm自动炮动态特性仿真研究

针对某型步兵战车30mm自动炮单发射击时散布较好,但连发射击时散布较大的问题,建立30mm自动炮的刚柔耦合动力学模型,并对其进行了身管模态分析和动力学仿真,得到了30mm自动炮身管有无支撑和存在间隙时的炮口高低方向振动特性,验证了30mm自动炮本身身管振动并不是引起连发射击散布大的主要原因,为下一步寻求提高连发射击密集度有效途径提供一定参考。

车载自动炮立靶密集度提升方法

根据立靶散布形成机理进行适当假设,定位了车载自动炮影响立靶密集度的两种系统性激励要素并建立算法。基于内弹道和全炮后坐运动的数学模型量化出要素所占影响比例,对结构布局进行了优化,通过立靶密集度量化分析的准确性试验,确定了改进方案。研究方法能够指导车载自动炮设计及其结构方案优化方向。

刚柔耦合小口径自动炮发射过程动态特性仿真

针对小口径自动炮连发射击散布较大的问题,联合三维建模软件Pro/E,动力学仿真软件ADAMS以及有限元分析软件ANSYS,建立了小口径自动炮刚柔耦合动力学模型。模型考虑了小口径自动炮身管的柔性特性,对身管进行了模态分析并得到了身管的模态中性文件。通过实弹射击试验测试数据与仿真数据的对比,验证了模型的可靠性。基于上述模型进行仿真,得到了引入连接管前后及不同连接点位置和间隙时的炮口高低方向振动特性,分析可得连接管的引入能有效降低小口径火炮炮口振动,并且连接管与自动炮身管间间隙越小,连接管距离炮口越近对提高射击稳定性越有利,仿真结果为提高小口径自动炮射击精度提供了理论指导和技术支持。

自动炮用圆柱分度凸轮轻量化研究

某自动炮的间歇机构选用了圆柱分度凸轮机构,为了适应武器平台的总体轻量化要求,圆柱分度凸轮是自动炮进行轻量化的目标之一。为了能够准确地对圆柱分度凸轮进行轻量化,依据结构参数建立了圆柱分度凸轮的数学模型,并运用UG NX软件的运动仿真模块实现了圆柱分度凸轮的精确物理建模;再以轻质材料应用为轻量化途径切入点对圆柱分度凸轮进行了有限元分析;最后结合分析结果进一步开展了轻量化结构设计并进行了实物验证,轻量化效果明显。研究过程能指导自动炮用圆柱分度凸轮的轻量化设计。

转膛自动炮动力学建模和仿真分析

转膛自动炮的动力学性能是自动炮总体设计的重要依据,为了进一步研究转膛自动炮动态特性,根据转膛自动炮实际工作特点,以经典多体动力学和气体动力学理论为基础,考虑导气室火药气体耦合、机构撞击和摩擦等因素,建立了转膛自动炮动力学模型,编制计算程序框图并进行仿真计算,得到自动炮射击时机构运动特性曲线,获得了自动炮后坐与复进时的运动特征数据,仿真计算结果与试验测试结果进行对比,后坐过程中主动滑板的最大速度相对误差为1.39%,自动炮射速相对误差4.9%,验证了动力学模型的正确性和有效性,为自动炮总体设计和结构优化提供设计依据。

某自动炮炮箱缓冲方案设计与分析

为了有效地减小某自动炮传给炮架的后坐力,需要在炮箱和摇架之间设置缓冲装置。对几种典型的缓冲途径进行了分析比较,结合武器总体布置和总体性能的要求,提出了一种沟槽式液压缓冲方案,建立了考虑自动机和炮箱运动与受力的缓冲数学模型,通过调整沟槽深度,实施不同工况的仿真试验,获得了缓冲力和缓冲行程均比较理想的设计结果。

某型自动炮供弹机构故障分析

针对某型自动炮在使用过程中出现的供弹机构的故障现象,介绍了供弹机构的工作过程,分析了供弹机构的故障原因,提出了如何解决该故障并预防这类故障的发生,对该自动炮的使用有一定的参考价值。

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）是小口径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原理的可行性。

小口径自动炮连发射击精度仿真

针对某小口径自动炮连发射击时射弹散布大、射击精度明显下降的问题,联合三维建模软件Pro/E,动力学仿真软件ADAMS以及有限元分析软件ANSYS,考虑身管的柔性特性,建立了小口径自动炮的刚柔耦合动力学模型。通过仿真数据与实弹射击试验数据的对比,验证了模型的可信性。在此基础上,仿真分析了该炮连发射击时的炮口动态响应规律,探究了火炮射频、复进簧刚度及炮尾质量对连发射击时炮口动态响应的影响规律。研究成果为小口径自动炮连发射击炮口动态响应规律的认识以及连发射击精度的提高提供重要的参考依据。

步兵战车自动炮连发射击弹丸起始扰动仿真分析

为描述步兵战车自动炮连发射击精度变化规律,对自动炮首发射击弹丸起始扰动与次发射击弹丸起始扰动进行了仿真计算。基于移动荷载理论,以圆柱坐标系中弹丸径向速度为表征量建立了自动炮首发射击弹丸起始扰动仿真模型;在对首发弹丸射击后身管的剩余振动能量进行动力学仿真的基础上,应用身管膛线起始部单元在首发射击赋予的初始径向位移和初始径向速度作为身管的初始边界条件,建立具有身管初始扰动的弹炮耦合振动模型,对次发弹丸的起始扰动进行了仿真分析。仿真结果表明,首发弹丸射击后身管剩余振动能量大大增加了次发弹丸的起始扰动。

步兵战车自动炮武器系统发射动力学模型修正

为提高自动炮武器系统发射动力学模型精度,基于实弹射击试验建立支持向量机响应面,对仿真模型进行了修正。应用有限元分析方法建立了双炮身管结构和炮塔结构有限元模型,基于武器系统各部件间的约束关系建立了步兵战车刚柔耦合发射动力学模型;基于相同边界条件,选取自动炮连发射击中典型结构的振动特性搭建了测试系统并进行了实弹射击试验;针对仿真数据与试验数据误差,引入支持向量机响应面方法对步兵战车刚柔耦合发射动力学模型进行了修正。修正结果表明,基于支持向量机响应面的模型修正方法大幅提高了自动炮武器系统发射动力学模型的精度,更准确地反映了自动炮射击过程中的机构动态特性。

某低射速自动炮缓冲装置浮动特性研究

以某低射速自动炮缓冲装置为研究对象,研究浮动技术对自动炮后坐力的影响。基于有阻尼受迫振动微分方程,建立液压-环形弹簧缓冲装置动力学仿真模型,通过优选其设计参数得到最优后坐力控制参数,对其后坐位移和后坐力进行仿真计算,并和普通弹簧-液压缓冲装置对自动炮后坐力影响效果进行对比。研究结果表明,液压-环形弹簧缓冲装置和普通弹簧-液压缓冲装置最大后坐位移和最大后坐力基本相同,由于液压-环形弹簧缓冲装置在低射速下实现浮动,因此其前冲位移和前冲力都为0,自动炮射击时后坐力方向始终保持向后不变,极大地提高了自动炮射击稳定性和射击精度。

设计初期某自动炮系统可靠性分配

通过对影响自动炮系统可靠性指标的确定与分配的多种模糊因素进行综合与量化,并通过模糊变换将其转换为对可靠性指标的选择与分配的评价,建立了可靠性分配模型,并以某自动炮为例进行了可靠性分配。

某微后坐力转膛自动炮动力学分析

以某微后坐力转膛自动炮为研究对象,在分析其结构特点及工作原理的基础上,考虑喷管推力、机构之间的运动阻力及碰撞等因素,应用动力学仿真软件Recur Dyn建立了该自动炮的虚拟样机模型,并对其2个射击循环进行了动力学仿真,获得了自动炮后坐与复进过程中的机构运动特征数据,仿真计算结果与试验测试结果较为吻合,验证了所建虚拟样机的正确性和有效性,在此基础上,研究了转膛体转动惯量对滑板运动的影响规律,结果表明转膛体转动惯量的变化对滑板运动特性影响较小。仿真模型与结果可对该炮参数优化及结构改进提供理论参考依据。

某链式自动炮分度机构刚柔耦合动力学特性研究

基于刚柔耦合多体动力学理论,在UG三维软件中建立分度机构实体模型,导入RecurDyn多体动力学软件中,采用有限元柔性体技术建立分度机构输出轴柔性体模型,并通过施加边界约束和接触,建立了某链式自动炮分度机构的刚柔耦合动力学模型。采用控制变量法对刚柔耦合动力学模型进行仿真分析,研究粘性阻尼系数、分度轮输入转速、啮合间隙三因素对分度机构传动过程中碰撞力的影响规律。结果表明:在粘性阻尼系数0~200 N·S/mm、啮合间隙0~0.4 mm、分度轮输入转速200 r/min时,碰撞力最大值相对较小。该结果对链式自动炮分度机构的设计与优化提供依据。

某炮身长后坐式自动炮后坐力研究

炮身长后坐式自动炮的后坐力大小直接影响摇架和托架的可靠性设计。通过内弹道计算,分析了低温、常温、高温情况下内弹道特性,建立了自动炮虚拟样机。应用Adams软件对自动炮进行射击运动循环的动力学分析,比较了不同环境温度、不同射角的后坐特性,分析了后坐质量对自动炮循环及后坐阻力的影响,降低了自动炮的最大后坐力。