双初速自动机结构参数匹配研究

针对兼容发射致命弹与非致命弹的要求,提出双初速自动机原理,进行双初速自动机关键结构参数的匹配研究.采用多体动力学理论,基于 ADAMS软件建立双初速自动机 22个刚体 34个自由度仿真分析模型.采用不同前/后枪机质量、前/后复进簧刚度与预压力的匹配方案,分析枪机的运动特性、抛壳动作的可靠性及枪机结合时的运动稳定性,给出结构参数对自动机运动的影响规律.结果表明:该方法动作连贯平稳,能确定双初速自动机原理的可行性,实现致命性与非致命性发射的功能,为双初速自动机的设计提供有效的技术支撑.     

枪械自动机构件间相互作用力分析

在已知枪械自动机运动规律的前提下,利用图论的理论来描述武器系统的结构特征,用统一的模型描述各种不同结构的系统,应用Ｊ．维藤伯格法建立通用的自动机动力学模型,求解自动机构件间相互作用力,为强度分析和发射特性研究提供载荷数据。     

双初速自动机结构参数匹配研究

针对兼容发射致命弹与非致命弹的要求,提出双初速自动机原理,进行了双初速自动机关键结构参数的匹配研究。采用多体动力学理论,基于ADAMS软件建立了双初速自动机22刚体34自由度仿真分析模型,采用不同前/后枪机质量、前/后复进簧刚度与预压力的匹配方案,分析了枪机的运动特性、抛壳动作的可靠性及枪机结合时的运动稳定性,给出了结构参数对自动机运动的影响规律,为双初速自动机的设计提供了有效的技术支撑。     

人枪系统参数对射击精度的影响

为使人枪系统具有最佳的匹配效果和客观评价枪械的射击性能,对影响人枪系统射击精度的参数进行研 讨。根据单发卧姿有依托抵肩射击的特点,以多刚体系统动力学为理论基础,应用UG 软件,建立模拟人体枪架发 射动力学仿真模型,分析自动机在人体枪架发射过程中运动特性对枪口位移的影响,得出射击精度实验结果,对影 响射击精度的导气孔直径和复进簧刚度进行分析。仿真分析结果验证了该模型的可行性和有效性。     

大威力低后坐狙击步枪系统发射动力特性

为解决大威力狙击步枪减后坐及轻量化问题,提出了一种大口径狙击步枪减后坐方案,建立了该大口径狙击步枪减后坐方案虚拟样机仿真模型,通过仿真计算揭示了枪管和自动机质心的位移、速度随时间变化规律及发射过程中发射系统内部主要载荷变化规律;分析了缓冲簧刚度、预压力及膛口制退器制退效率对大口径狙击步枪最大后坐力和自动机运动周期T的影响.研究结果为该类大口径狙击步枪性能预测和性能优化奠定了技术基础.     

一种弹性枪架对两种班组支援武器适应性研究

为提高班组支援武器模块化、通用化、系列化水平,减少部件品种,降低装备成本,提出了一种12.7 mm大口径机枪与25 mm口径榴弹发射器通用弹性枪架方案,建立了两种武器系统的有限元分析模型,计算了其固有特性和连发射击时的膛口振动响应,分析了该弹性枪架对两种班组支援武器的振动匹配和适应性问题。计算结果表明：两种武器系统各阶振型基本一致,固有频率差异不大,刚度匹配合理;连发射击时膛口的最大位移都偏大,但在弹丸出膛瞬间,其膛口位移都在一定范围内,系统动态稳定性良好,动力匹配合理,能满足发射响应和射击精度要求。该弹性枪架可兼容上述两种武器,采用同一枪架是可行的。     

模块化枪族发射动力参数匹配关系研究

建立了模块化枪族的内弹道、外弹道及后效期数学模型,求解了模块化枪族的相关弹道参数,分析了弹道参数的匹配关系.建立了模块化枪族的自动机动力学仿真模型,根据数值仿真结果对自动机运动学、动力参数匹配关系进行了探讨.结果表明,模块化枪族可通过采用不同长度的枪管满足射程要求,可以采用定开孔距离和定开孔面积2种方案实现模块化枪族动力学参数的匹配.     

基于双激光幕的弹丸初速测量系统研究

弹丸初速的标称值与实际值存在着差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的实际初速进行测定。基于双激光幕区截原理的弹丸初速测量系统,采用激光测距机和光栅尺进行距离的测量和标定,选用ARM和CPLD对测速过程进行全过程记录采集,通过平均测速法计算得到弹丸初速,对系统的测量误差进行了分析,系统样机经过实弹射击试验得到某口径弹丸的试验数据。对系统的误差分析及实弹射击证明,双激光幕测速系统在弹丸初速测量的精度和可靠性等方面有了显著的提高,可较好地进行初速的校准测量。     

自动武器广义模块化快速设计研究与系统开发

为了提高自动武器产品设计质量和效率,缩短开发周期,推动自动武器向通用化、模块化、系列化方向发展,结合自动武器结构特点,采用广义模块化设计理论,研究并提出了产品模块、接口划分方法及模块信息编码方案。分析自动武器广义模块化实施过程,给出了自动武器快速设计模块总体框架。用Microsoft VC++6.0、Oracle和Pro/TOOLKIT二次开发工具,建立了自动武器专用模板库、实例库及参数化图库。开发了在Pro/E环境下专用的自动武器快速设计模块,并通过实例验证了其可行性。     

身管短后坐式浮动自动机动力学仿真

提出了一种应用于身管短后坐式武器的弹簧式浮动自动机技术,建立了浮动自动机的动力学模型和物理模型,编制了计算机程序,对浮动过程进行了模拟仿真,得到了浮动自动机的位移-时间曲线和速度-时间曲线并进行了分析。结果表明,这种浮动自动机仅采用弹簧实现浮动,结构简单,原理可行,能够实现稳定的浮动射击。     

自动机虚拟仿真信息集成建模方法研究

提出了一种自动机虚拟仿真信息的集成建模方法。以中心数据库和知识库为控制平台,分别构建自动机的功能原理二维骨架参数化模型、CAD参数化模型和CAE参数化模型,通过分析自动机设计参数,建立自动机虚拟仿真集成信息知识表示,将各个模型的设计参数建立映射驱动关系,保证设计参数的一致性,实现自动机虚拟仿真设计过程中各个仿真模型的信息共享和无缝集成。该方法提高了仿真信息集成度,保证了对自动机由方案设计到详细设计的有效控制,有效地缩短了自动机开发周期。     

某箱式多管火箭炮自动装填装置设计

文中以某箱式多管火箭炮为结构基础，设计了一套火箭弹自动装填装置，该装置利用电液比例阀及两个行程开关进行液压缸二次制动定位控制，从而获得了装填运发箱的高精度开环位置控制，并最终实现了箱式火箭炮的自动装填，同时大大提高了装填速度、且具有运行平稳以及能够抵抗振动和摇摆等特点。     

弹载自测速方法研究

文中对国内外测速技术发展的现状进行了分析．提出了一种新的弹载自测速技术方案。在此基础上进行了相关的静态测试实验．为自测速技术的进一步研究提供了理论和实验依据。     

提高某自动机初速的技术途径探讨

某自动机采用转膛工作原理,由于身管与转膛体分离,身管与身管衬套之间、转膛体与转膛衬套之间具有间隙,存在火药气体泄漏现象.在身管长度和弹药状态同样情况下,初速降低约1.8％,接近初速指标的下限值.这给该研制产品使用制式弹药及其射表带来困难.通过内弹道分析,采用加长身管和减小身管、转膛体相关零件之间的气体泄漏等措施,达到提高初速之目的.优化身管外形和结构参数设计,使加长身管的刚度与原长身管基本相当,保证了火炮的射击精度满足战术技术指标.     

多联装高射速自动机后坐力特性分析

为对发射装置施加控制力矩从而提高射击精度,建立多联装自动机系统的动力学模型。主要研究在内外能源共同作用下的多联自动系统后坐力动态响应情况,分别对两门转管自动机在击发位置相同、相差30°和60°3种模式进行连发射击动力学仿真,并通过分析对比3种模式下的后坐力及扭转力矩变化趋势。结果表明：抵消扭转力矩和降低后坐力都会提高多联装自动机系统的射击精度,该分析可为多联装自动机系统的设计奠定基础。     

导气与枪管浮动混合式自动机动力学特性研究

为了研究导气与枪管浮动混合式自动机在高初速榴弹发射器上应用的可行性及通过调节导气装置结构参数匹配枪管组件与枪机框组件后坐能量达到降低武器系统后坐力的目的,基于气体动力学理论和热力学理论,推导考虑热量散失及枪管浮动作用的内弹道和导气装置气流问题的基本方程组。利用该计算模型对高初速榴弹发射器发射动力学进行仿真,得出武器系统自动机运动特性曲线及后坐力随时间变化的曲线。将仿真结果与实验结果进行对比,验证模型的正确性。探讨导气装置导气孔直径、导气孔开孔位置、导气室初始容积结构参数对导气室气体压力变化的影响规律,并分析其对自动机速度曲线及后坐力的影响。在完成自动机自动循环的前提下,采用导气与枪管浮动混合式自动机可将武器的最大后坐力控制在1 100 N内,实现武器低后坐发射。     

尼龙弹带动态挤进特性试验研究与数值分析

为了研究尼龙弹带在滑膛炮中的挤进特性，设计了短管炮发射装置，进行了动态射击条件下的穿甲弹挤进试验研究。采用瞬态压力测量系统和高速摄像仪得到挤进过程中膛内压力和弹丸运动参量，计算得出弹丸动态挤进过程的阻力变化特性曲线，分析了弹底平均压力上升速率对于尼龙弹带挤进过程的影响。基于试验工况，采用弹塑性大变形的C-S模型，数值模拟了尼龙弹带的挤进形变过程，研究了尼龙弹带挤进动力学特性。研究结果表明：尼龙弹带在挤进过程中发生了弹塑性变形，弹带内部为压剪状态，弹带主要失效方式为剪切失效。动态射击条件下的弹丸在挤进过程中挤进阻力随挤进位移的增大先增大后减小；当弹底平均压力上升速率从2.92 MPa·ms^-1增大到3.28 MPa·ms^-1时，挤进时间缩短了4.36%，最大挤进阻力增大了5.12%；弹丸位移的计算值与测量值的平均误差为5.24%，该三维动态挤进模型可以较好地预测尼龙弹带的动态挤进过程。