现代火炮内弹道面临的问题与对策

从现代火炮及弹药技术的发展趋势,分析了火炮内弹道面临的问题,阐述了火炮内弹道理论与技术的发展方向,集中体现在三个方面,一是提高常规固体发射药火炮的作战效能;二是发展与制导弹药等特种弹药发射方式相适应的内弹道理论与控制技术;三是研究新能源火炮的内弹道理论与控制技术。在此基础上,结合国内外研究状况,对若干重点问题进行了述评,并提出了研究对策。

某埋头弹机枪弹膛驱动螺旋槽优化设计

某埋头弹机枪采用了弹膛与枪管分离的结构,其弹膛在整个自动循环中存在两个工作位置,即供弹位与发射位.该埋头弹机枪通过枪机框上的导柱与弹膛上的螺旋槽相互作用,带动弹膛摆动,以实现弹膛在两个工作位之间的相互转换.最初在设计弹膛螺旋槽时选用了规则的螺旋线,然后在试验中发现,枪机框导柱在进入弹膛螺旋槽时螺旋槽对其的冲击力很大,冲击不仅使得枪机框动能损失严重,而且会降低导柱寿命.现以枪机框导柱与弹膛螺旋槽之间的最大冲击力为目标函数,选用5次函数曲线为弹膛螺旋槽理论轮廓线展开线的形式,运用遗传算法对弹膛螺旋槽理论轮廓线进行优化,使得枪机框导柱与弹膛螺旋槽之间的最大冲击力降低为原来的42.27%.试验验证表明枪机框导柱与优化后的弹膛螺旋槽相互作用时速度损失由优化前的30.3%降低到25.6%.研究结果为该枪的改进提供了可靠的理论依据.

某埋头弹机枪拨弹杠杆动力学分析及优化

某埋头弹机枪使用了与传统枪弹结构完全不同的埋头弹,为了适应这种弹药,该埋头弹机枪与传统机枪在结构上也有很大的差异。其中,相较于传统机枪,该埋头弹机枪的输弹行程更为靠后,为了减小全枪长度,不得不缩短拨弹杠杆中曲线槽部分的长度。这使得枪机框上的导柱进入拨弹杠杆曲线槽时,对拨弹杠杆的冲击力很大,从而对整个输弹机构的可靠工作造成极为不利的影响,同时也会严重降低枪机框的动能,使得输弹动作难以完成。现以导柱与拨弹杠杆之间的最大冲击力为目标函数,选用5次函数曲线作为拨弹杠杆曲线槽理论轮廓线的形状,运用遗传算法对该理论轮廓线进行优化,使得导柱与拨弹杠杆之间的最大冲击力降为优化前的1/3。试验验证表明,枪机框在进入拨弹杠杆曲线槽的过程中,速度损失由原来的0.94 m/s降低到0.28 m/s,达到了优化目的,该研究结果为该枪的改进提供了可靠的理论依据。

基于弹塑性模型的某舰炮抽壳力仿真计算

舰炮射击后药筒贴膛力对抽壳初速存在重要影响,贴膛过程药筒表现出弹塑性大变形特性,且沿口部至底部贴膛极不均匀,简化的二维模型及薄壁圆筒解析模型已经不能满足定量的分析需求。建立了基于弹塑性抽壳过程动力学仿真模型,采用Johnson-Cook本构模型描述药筒弹塑性大变形行为,通过仿真计算获取药筒及炮膛动态应力应变、接触力及摩擦力等参量,分析了药筒动态贴膛规律及受力特性。仿真结果表明,舰炮射击过程药筒经历贴闩、径向自由膨胀至贴膛、贴膛后与炮膛协同变形及回弹至平衡态四个阶段,平衡状态后抽壳阻力不再变化,保持在13320N左右,抽筒子作用于药筒后抽壳初速最高达到18.9m/s,该抽壳初速满足了舰炮高速连发的设计性能要求。

某埋头弹机枪退壳系统设计与动力学分析

为了同时解决埋头弹枪的退壳与首发装填可靠性问题,在埋头弹机枪设计时,提出了在弹壳滞留槽上加工阻挡斜面的办法.要求该斜面可以阻挡首发装填的埋头弹,却不能阻挡后续射击中被推出弹膛的弹壳.针对弹链与埋头弹之间、埋头弹与弹膛之间的接触情况,建立了接触碰撞模型,并将其代入多体动力学方程,通过多组取值对比分析,求解出符合首发装填及后续退壳要求的滞留槽内底面高度为0.3 mm.依据仿真求解得到的参数调整埋头弹枪物理样机,测得了滞留槽高度分别为0、0.3 mm时,枪机框复进的速度曲线.试验证明,计算得到的滞留槽内底高度在实际应用中可靠.

某低后坐自动炮动力学特性与优化研究

为了进一步减小火炮后坐力,满足大威力火力系统向轻量化发展的需要,以基于膨胀波原理发射埋头弹药的低后坐自动炮为研究对象,建立了发射过程的内弹道模型,借助数值仿真方法,获得了膛内压力和弹丸初速数值解。结果表明相比传统闭膛式火炮发射,低后坐火炮在保证弹丸初速基本不变的同时炮膛合力冲量减小了31.5%。采用虚拟样机技术,建立了虚拟样机模型,获得了动力学特性曲线,结果表明最大后坐力减小高达74%,通过射击试验验证了仿真结果的可信性。在此基础上,以惯性炮闩最大阻力值最小为目标建立了优化模型,应用Isight软件平台集成RecurDyn软件方式,采用多岛遗传算法对缓冲簧的厚度、压平时变形量、片数、碟簧外径等参数进行了匹配优化,对所得到的最优解进行了仿真分析。结果表明,在不影响系统性能和结构安装尺寸的前提下使得惯性炮闩最大阻力值减小14.2%,为惯性炮闩轻量化设计提供依据。

大学物理中军事案例教学的设计与探索——以枪炮后坐力为例

将军事案例融入课堂教学是军事院校实现“为战育人”人才培养目标的重要方法和手段。本文围绕枪炮后坐力这一具体问题,从题目设计、背景介绍和实际问题解决等多个角度进行分析讨论,探索将普通物理问题转化为贴近军事应用的实际案例的一般方法和途径。从军事元素、实际条件、军事问题、军事需求等方面设计引入军事案例,既可以提高学生学习兴趣,培养专业素养和创新能力,同时,也为大学物理教学中军事案例库建设提供可操作性指导。

某火炮开闩板结构改进设计研究

某火炮开闩抽筒过程中,药筒撞击后侧防护板后反弹撞击到炮尾,未达到最初的设计要求,影响火炮的使用性能,且具有一定的危险性。通过分析,这是由两方面原因导致的:一是开闩抽筒时间太早;二是抽筒速度太大。针对这个问题,对开闩板的结构进行改进,优化设计后既延迟了开闩抽筒时间,又降低了抽筒速度。

弹壳有序回收无链供弹装置动力学仿真分析

针对某小口径高射速自动炮在特殊环境下对供弹系统的空间布置需求,提出一种可实现弹壳有序回收的交叉螺旋无链供弹系统方案。建立交叉螺旋无链供弹装置的3维模型,运用多体动力学仿真软件建立无链供弹装置的虚拟样机模型,仿真分析其在4000发/min射频下的供弹交接和弹壳回收运动规律。仿真结果表明:28发炮弹交接时轴向速度为0,轴向位移保持不变,供弹交接和弹壳回收过程平稳通畅,供弹系统结构可靠合理;该方案满足某型自动炮的设计需求,可为相关无链供弹系统的研制提供参考依据。

爆轰与聚能射流下射孔枪和套管的应力强度耦合仿真分析

为了探明聚能射孔爆轰冲击载荷下套管的力学性能,在LS-DYNA软件中建立射孔弹-射孔枪-套管三维模型,应用ALE算子分离算法,实现爆轰、药型罩固流转化、侵彻套管和射孔枪的大变形与流固耦合仿真,分析爆轰波叠加对能量、密度、射流速度、套管和射孔枪强度的影响。结果表明,射孔枪射孔孔径为18.7 mm,套管射孔孔径为7.7 mm,穿透射孔枪盲孔过程消耗了大量能量;射孔枪各孔相连125 mm宽带内,最小应力774 MPa,接近材料屈服强度,高爆轰压力作用下发生了"胀枪";对比单射孔弹射穿套管,3枚射孔弹所用时间减少了8μs,最大应力增加了260 MPa,并且套管应力值超过材料屈服强度范围(较单枚增加了2.5 mm的圆环),爆轰重叠区域中心的套管应力也提高了739 MPa,说明爆轰波弹间的叠加加重了对套管的伤害。研究结果为射孔枪安全优化设计和爆轰冲击下套管的力学性能分析提供了技术指导和新思路。

刑法司法解释的能与不能——基于网购仿真枪案和掏鸟窝案判决的思考

网购仿真枪案和掏鸟窝案的判决,凸显了在法律和司法解释存在缺陷的情况下,严格贯彻规则主义所带来的司法困境。人类的预断和决策不可能永远充满睿智,因而缺陷法条必然在一定范围内始终存在。在法教义学指导下,对于缺陷法条,司法解释应当有所为、有所不为。具体而言,司法解释只能阐明、细化法条创设的行为规范的内涵,而不能创设行为规范;只能将自己定位为指导性规则,而不能定位为强制性规则;只能将行政规章视为解释构成要件的补充资料,而不能无条件地作为定罪量刑的准据。

枪案物证检验技术现状与发展

综述了世界目前领先的枪案物证检验新技术现状与发展和我国近年来在枪案物证检验技术方面所取得的新成果,同时论述了发展方向。

垂直有限线源三维地电场有限差分正演研究

利用套管供电,通过地表观测电位研究油田注水分布和剩余油分布在油田开发中的应用。针对垂直有限线源,首先推导了线电流源的边界条件,利用有限差分实现了三维地电场的正演。正演结果表明:在全井套管供电时,地表观测电位主要受浅层电阻率不均匀性的影响;在射孔段供电时,地表观测电位主要反映射孔段的电阻率分布。

自行火炮战斗室失火原因分析

根据某自行火炮抽气装置结构与工作原理以及可燃药筒燃烧机理，得出抽气装置抽气可靠性差与半可燃药筒燃烧不完全是战斗室失火主要原因，给出了抽气装置抽气可靠性计算模型，并分析了影响抽气装置抽气可靠性诸因素，提出了该自行火炮抽气装置结构改进建议；分析了半可燃药筒燃烧不完全原因，提出了半可燃药筒制造与验收及使用注意事项．这对于自行火炮的设计与使用均有一定的参考价值．

基于CBR-ANN的自行火炮故障诊断系统

针对自行火炮维修保障中存在大量维修案例没有被记录和整理、维修中故障诊断效率低等现状和诸多不足,提出了将人工智能中的基于案例推理技术(CBR)与人工神经网络技术(ANN)相结合(即CBR-ANN)应用于自行火炮的故障诊断中,建立了故障诊断系统;同时对诊断系统中的几个关键技术——案例的混合聚类模型、案例的表达及基于3层BP神经网络的案例索引进行了设计和说明。该系统的完善和应用有利于提高自行火炮的维修保障能力。

埋头弹火炮的现状及发展趋势

阐述了埋头弹火炮的主要特点,介绍了国外40多年来的研究情况和埋头弹火炮的发展趋势,对指导未来埋头弹药火炮的研究具有十分重要的意义。事实证明,只有正确把握和发挥埋头弹药的固有特点和优势,才能取得事半功倍的结果。

七种9mm手枪射击弹壳的痕迹研究

目的总结七种手枪(NP22手枪、瓦尔特P38手枪、斯太尔GB手枪、FNM1935手枪、勃朗宁BDA手枪、QSZ92式手枪、格洛克19型手枪)的射击弹壳的枪种痕迹特征,以期利用射击弹壳痕迹识别7种9mm手枪。方法使用每支手枪各射击20发DAP92式9mm子弹后,分别收集每种手枪的射击弹壳,利用体视显微镜对弹壳上的痕迹进行观察并记录,研究总结每种枪支的枪种痕迹特征。结果格洛克19手枪射击弹壳上的矩形击针头孔痕迹,斯太尔GB9mm手枪射击弹壳上的抛壳挺让位槽痕迹,QSZ92式手枪射击弹壳上的马蹄形弹底窝痕迹、扇形刮擦痕迹,以及各种枪支射击弹壳上抛壳挺痕迹的形状、位置差异,是否出现有舌痕和弹匣口刮擦痕迹,这些痕迹特征都是进行枪种区分的重要依据。结论通过观察和分析七种手枪的射击弹壳,我们找到七种枪支在射击弹壳上对应的枪种痕迹,可以利用七种9mm手枪的射击弹壳痕迹进行区分枪种。

浅析射孔枪与套管匹配问题

射孔枪与套管之间的间隙过大会影响射孔效果，太小容易出现工程事故。本文根据套管尺寸、壁厚及射孔枪外径，综合考虑了射孔效果和避免工程事故两方面因素，优选出了与套管相匹配常规及复合射孔枪型。经实践应用，既能保证射孔效果，又能保证射孔安全。

枪案物证检验技术现状与发展

文中对目前世界枪案物证检验新技术现状与发展进行分析,重点是对我国近年来在枪案物证检验技术方面所取得的新成果进行综述,同时对其发展方向予以展望。

自行火炮履带板疲劳寿命预测仿真研究

履带板的疲劳寿命是自行火炮维修保障体系中急缺的指标。由于履带板的载荷历程难以测试和载荷作用部位难以确定,疲劳寿命预测很难进行。通过ATV建立自行火炮行走系虚拟样机并构建数字化等级路面进行仿真,虚拟测试出履带板各载荷分量的历程并通过推断载荷分量的作用机理确定其作用部位。将有限元静应力分析结果导入MSC.Fatigue进行仿真分析,得到了履带板的疲劳寿命。同实际寿命对比,仿真寿命具有较高的可信性。提出的方法对于其它机械系统构件的疲劳寿命评估也有借鉴意义。