高射速转管炮凸轮曲线槽的优化与设计

为了改善高射速转管炮自动机的动力学性能,基于正弦型加速度凸轮曲线设计理论,运用五次多项式替代正弦型加速度规律对曲线槽过渡段进行优化设计,并基于MATLAB软件计算出优化后的凸轮曲线槽理论方程。然后利用ADAMS建立6管转管炮自动机虚拟样机模型,模拟其在6 000发/min的射频下的动力学性能。计算结果表明,滚轮与凸轮曲线槽间的接触力平均降低了1.15 k N,同时机芯组加速度平均降低了105 m/s2,转管炮自动机的动力学性能也得到显著改善。     

超高射速转管炮凸轮曲线槽分析与改进

外能源超高射速转管炮所需驱动功率巨大，存在武器适用性问题。为了降低对外部能源的需求，经过分析动力学方程，发现机心组最大加速度直接影响驱动功率，进而提出取消斜直线段，增加过渡段角度的方法降低机心组驱动功率。计算结果表明，改进后曲线可以降低机心组驱动功率56．82kW，同时可改善机心机体以及曲线槽撞击条件。     

高射速转管炮炮口速度测量传感器的研究

设计了一种体积小、结构简单、可靠性高、成本低的新型炮口测速传感器，介绍了该传感器的结构及其工作原理，建立了基本的测试系统，并给出了实测曲线。实验表明这是一种直接的、有效的测量方法，这种传感器为在高射速转管武器上随炮实时测量弹丸炮口速度提供了可能。     

超高射速武器电子点火系统研究与设计

以高性能单片机为控制核心,采取开关量控制的方法,利用单片机产生的定时脉冲,经光电隔离和功率放大,实现了超高射速武器顺序电子点火系统。为提高电子点火系统的安全可靠性,研究了弹丸发射启动条件,在点火控制模块的设计中参考联锁的思路,特别设计了底火状态检测部分,既可控制点火,又可计算底火的作用时间间隔和弹丸的实际发射速率。实验结果表明:设计的电子点火系统工作稳定可靠,达到了预期目标。     

一种超高射速武器连发初速测试方法

针对超高射速武器连发初速测试需求,建立了一种高速相机与初速雷达联合测试的方法.采用两台高速相机、一台初速雷达构建测量系统,将光学测试高时空分辨能力与雷达高精度测速能力相结合,在利用高速相机测量瞬时速度的基础上,通过特定距离相对速度降标定,实现连发初速精确测量.实验结果表明:该方法适用于9 000发/min射速情况下连发初速测试,测量精度优于1‰;该方法适用于武器性能试验中超高射速武器连发初速测试工作.     

超高射速武器低后坐力技术研究

超高射速武器是一种超越传统的全新概念武器,射速高,后坐力大,要考虑设计合适的减后坐力装置,使武器后坐运动达到合理程度,实现武器的低后坐力柔性发射。研究武器在采用有预压的双向弹簧缓冲器和高效膛口制退器共同作用下的情况,建立了武器后坐运动的动力学模型,分别对非耦合、弱耦合和强耦合3种发射模式进行数值仿真计算,得出了发射装置的受力和运动规律。结果表明,射速越高,武器后坐的位移、速度和产生的运动阻力越大。该技术研究可为超高射速武器结构设计和优化提供理论支持和借鉴。     

转管自动机幂函数凸轮曲线设计方法

针对早期转管自动机炮箱凸轮曲线动力特性的不足,提出利用幂函数多项式设计凸轮曲线过渡曲线的方法,给出了多项式通式、方程待定系数的求解方法、幂函数多项式阶次的选择方式。按该方法确定的炮箱凸轮曲线,可保证高阶导数光滑和端点连续,运动规律通用性强,并可加约束条件,满足需要的动力特征。利用11次多项式对某转管自动机凸轮曲线进行曲线拟合,分析了位移、速度、加速度计算结果,提出了修正方向,对转管自动机炮箱凸轮曲线的设计具有参考意义。     

超高射速自动机缓冲装置参数优化设计方法

针对超高射速自动机射击时由于后坐叠加而导致后坐力剧烈增加的问题,为减小后坐力,以某超高射速自动机为研究对象,对所确定的缓冲装置方案,应用优化设计的方法,建立了缓冲装置的优化设计模型,通过求解得到了优化的缓冲装置结构参数,并对优化参数下的缓冲性能进行了仿真分析.分析结果表明,采用所确定的缓冲装置方案和优化的结构参数,射击时的后坐力得到了大幅度降低,说明所确定的缓冲装置方案和采用的优化设计方法是有效的,可以用于指导超高射速自动机缓冲装置的设计.     

某超高射速舰炮弹药筒膛内横断问题技术分析

针对某超高射速舰炮及其弹道炮试验过程中出现的药筒膛内横断问题,通过现场勘测、理论分析和故障还原试验,确定了故障原因。根据故障机理,经技术攻关,提出了解决措施,经过后续多次射击试验验证,故障再未复现,证明了解决措施的可行有效。分析结果对解决速射火炮类似故障有重要的参考价值。     

超高射速武器强耦合时的内弹道数值仿真

针对将经典内弹道理论应用于超高射速武器时在理论和试验方面存在的一些不足,引出了研究超高射速武器强耦合的必要性。首先提出了超高射速武器强耦合时的物理模型,然后建立了内弹道数学模型,并运用Matlab7.1语言编程对内弹道过程进行了数值仿真,最后分析了射速变化（40000发/分和60000发/分）对内弹道性能的影响规律。     

超级电容器储能技术在外能源转管炮中的应用研究

新一代高射速反导舰炮武器系统,射控系统要求储能电源提供成倍的瞬时大电流输出,而传统的蓄电池储能器件存在无法提供瞬时大电流、内阻大、寿命短等缺陷,无法满足新型舰炮射控系统对电源的更高要求。提出利用超级电容器充放电速度快、充放电寿命长、等效串联电阻(ESR)小、能够提供瞬时大电流等优点,设计研制了一种以超级电容器为核心部件的储能装置,并通过测试试验得出,该装置可满足新型舰炮对射控驱动电源的要求。     

转管机枪在三脚架上不同方位射角发射动力学分析

为研究大口径转管机枪在轻型三脚架上射击时的射击密集度随方位射角的变化规律,建立了具有不同方位射角的转管机枪系统刚柔耦合发射动力学模型,对机枪系统的射击动力学特性进行了仿真计算,分析了机枪系统不同方位射角射击时三脚架中柔性部件的弹性变形情况。利用动力学仿真得到膛口响应,计算了转管机枪以5个不同方位射角射击时的射击密集度。结果对比表明,转管机枪在轻型三脚架上射击时,随着方位射角的增大,射击稳定性变差,方位射角超过一定范围射击密集度下降明显,且左右射击时转管机枪系统振动具有不对称性。分析结果为转管机枪系统改进三脚枪架提供了参考。     

基于isight的某转管武器弹簧缓冲器优化设计

针对转管武器试验过程中出现的后坐阻力和后坐位移过大的问题,以某型转管自动机为研究对象,提出了一种基于isight的缓冲器优化设计方法.基于动力学分析软件ADAMS建立转管武器虚拟样机模型并对其计算结果进行分析.然后基于isight多学科优化技术,以最大后坐阻力作为目标函数,在后坐位移不超过19 mm的约束条件下采用最优拉丁超立方设计方法对缓冲簧设计参数进行灵敏度分析.利用isight集成ADAMS运行程序,采用多目标遗传算法NSGA-II对缓冲簧设计参数进行并行优化设计.实验结果表明:优化后的设计参数与最初方案相比其后坐阻力显著减小,同时该设计方法为转管武器缓冲器优化设计提供了参考依据.     

关于提高轮式转管炮武器射击密集度措施的探讨

转管炮的结构设计和射击时的运动平稳性都会影响其射击密集度,采用内能源驱动时前几发炮弹射速较低,整个射击循环过程射速波动较大.针对轮式转管炮的结构特点,可通过优化结构,采用延时供弹方式提高轮式转管炮前几发炮弹的射速;用内外能源混合驱动方式减小整个射击过程中射速波动,提高武器射击密集度.在射击密集度试验中,测试不同试验状态下轮式转管炮的立靶密集度和射速变化情况.试验结果表明,内外能源混合并延时供弹的驱动方式能有效提高轮式转管炮的射击密集度.     

12.7 mm 转管机枪枪口助旋制退器流场数值仿真分析

转管机枪枪口助旋制退装置,是有效提高转管机枪射速(或减小驱动电机功率)和降低武器后坐力的技术途径。提出了一种新型助旋制退器,建立了助旋制退器的三维模型,对结构进行了分析。建立了助旋制退器流场计算模型与控制方程组,使用Matlab软件对内弹道以及后效期进行计算,利用icem-cfd软件进行网格的划分,用Fluent软件完成流场的仿真,并对助旋力矩进行了计算。结果表明,该枪口助旋制退装置可以为武器提供旋转力矩和制退力。     

某车载高炮火力系统模态分析

为避免在发射过程中高频射击工作载荷引起火炮结构剧烈振动,提高车载高炮射击精度,对某车载高炮 火力系统模态分析进行研究。建立高炮火力系统结构拓扑关系和有限元分析模型,采用 ANSYS Workbench 软件对其 进行模态分析,得到火力系统俯仰部分的固有频率和振型,并通过模态试验对有限元模态计算结果进行验证。验证 结果表明,该研究可为车载高炮火力系统的动力学分析和结构优化设计提供依据。     

基于交流调速的新型坦克炮控系统研究

介绍和分析了新型的基于交流调速坦克炮控系统。重点介绍了炮控系统的永磁同步电动机及其调速系统，给出了数学模型、系统结构及软件流程，对试验数据进行了分析。新炮控系统与某炮控系统比较结果表明，新系统控制电路简单、控制方法容易、质量和体积小，可靠性、维修性和总体性能均有较大提高。     

某型舰炮增加射程可行性分析

火炮射程是舰炮武器系统的重要战术性能指标,提高火炮射程可以有效提高舰炮的作战性能。在对某舰炮武器系统结构不做大的改动条件下,通过对比、分析与计算提出了通过提高弹丸初速来增加火炮射程的技术途径。分析了提高弹丸初速对火炮结构的影响,并提出了相应的解决方案。通过分析弹丸初速提高后对炮口动能和反后坐装置的影响,对弹丸初速提高后火炮结构的适应性进行了分析。分析结果可为该型舰炮的改造和设计研究提供参考。