火炮支架作用原理分析
火炮架体及火炮总体设计-武器发射工程教学大纲
《火炮架体及火炮总体设计》课程教学大纲课程代码：110442053课程英文名称：Gun rack and gun design课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：武器发射工程大纲编写（修订）时间：2017年5月一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是武器发射工程专业的选修专业课。
内容涉及理论力学、有限元分析等多方面的知识。
对用于生产的各类炮架进行结构、强度等分析，使学生熟练掌握炮架设计的全过程，对将来从事生产技术工作具有重要意义。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求掌握火炮炮架的结构、受力等基本知识和方法，熟悉炮架设计的过程和流程，具备利用所学知识实际设计架体的初步能力。
（三）实施说明１.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。
２.教学手段：在教学中采用电子教案等教学手段，以确保在有限的学时内高质量地完成课程教学任务。
讲课联系实际并注重培养学生的创新能力。
（四）对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。
本课程的先修课程主要有理论力学、材料力学、有限元法、武器系统导论和武器制造工艺学等课程。
（五）对习题课、实践环节的要求通过习题课对重点知识进行强化和复习，培养学生消化和巩固所学知识，加深对炮架总体设计的理解。
（六）课程考核方式1.考核方式：考查2.考核目标：在考核学生对炮架设计基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的结构设计能力、受力分析能力和强度计算能力。
3.成绩构成：最终理论考试、平时考核（包括作业、小测验、提问以及出勤等）的总和。
其中期末笔试成绩占80%，平时考核成绩占20%。
（七）参考书目《炮架及火炮总体设计》，中北大学编，内部讲义《火炮设计理论》，张相炎等编，北京理工大学出版社，2005《炮架设计》，伊玲益，国防工业出版社，1982二、中文摘要本课程是武器系统与发射工程专业的选修专业课。
火炮的工作原理
火炮的工作原理一、引言火炮是一种可以发射高速炮弹的武器，广泛应用于军事、民用和科学领域。
其工作原理涉及到多个方面，包括能量转换、热力学、机械学等知识。
本文将从火炮的结构、工作原理和发射过程三个方面进行介绍。
二、火炮结构火炮通常由枪管、弹药库、枪盾和准星等部分组成。
其中，枪管是最关键的部分，它负责将爆炸产生的气体能量转换为高速运动的炮弹。
三、火炮工作原理1. 能量转换当引信引爆火药时，火药会迅速燃烧并产生大量高温气体。
这些气体会向枪管内膨胀，并在枪口形成高压区域。
这种能量转换过程被称为化学能转换为气体动能。
2. 热力学在气体膨胀过程中，气体温度和压力均会急剧上升。
此时，需要考虑到理想气体状态方程（PV=nRT）以及焓变等相关知识。
在高温高压的条件下，气体会产生巨大的动能，从而推动炮弹飞出枪管。
3. 机械学火炮发射过程中，还需要考虑到弹道学、空气阻力等因素。
炮弹在离开枪口后会受到重力和空气阻力的作用，其飞行轨迹也会受到影响。
因此，在设计火炮时需要考虑这些因素，并进行相应的计算和优化。
四、火炮发射过程1. 点火点火是火炮发射过程中的第一步，也是最关键的一步。
如果点火不成功，整个发射过程将无法进行。
通常采用电子点火或者摩擦点火等方式进行。
2. 爆炸当点火成功后，引信将引爆火药，并产生大量高温气体。
这些气体会向枪管内膨胀，并推动炮弹向前运动。
3. 发射当炮弹离开枪口时，其速度已经达到了很高的水平。
此时需要考虑到弹道学和空气阻力等因素，以确保炮弹能够准确地命中目标。
五、总结火炮是一种非常复杂的武器，其工作原理涉及到多个学科领域。
在设计和制造火炮时，需要考虑到多个因素，并进行相应的计算和优化。
通过本文的介绍，读者可以更好地了解火炮的结构、工作原理和发射过程。
炮管的原理
炮管的原理炮管是一种用于发射火药炸药的管状装置，是现代火炮的核心构件之一。
炮管的原理是通过装填火药炸药，并点燃火药产生的高温高压气体来推动弹头飞出，实现发射目的。
下面将详细介绍炮管的工作原理。
炮管的制造材料通常采用高强度钢材，因为炮管需要承受巨大的压力和温度。
炮管内部的直径称为口径，口径越大，炮管的射程和破坏力就越大。
炮管的工作原理可以分为加载、点火和排气三个阶段。
首先是加载阶段，将弹药装填到炮管的膛室内。
弹药通常由装药和弹头两部分组成，装药是由固态火药或液体炸药构成的，用于产生爆炸气体。
弹头则是炮弹的头部，用于飞行或打击目标。
接下来是点火阶段，当发射命令下达后，点燃装药内的起爆药。
起爆药的点燃产生的火焰将迅速蔓延到装药，引起装药剧烈燃烧产生爆炸气体。
装药的结构通常设计得非常均匀，以确保爆炸气体的均匀分布，从而在炮管内产生均匀的压力。
随着装药的燃烧，产生的高温高压气体迅速膨胀，推动弹头向前飞行。
这个过程通常被称为驱动过程。
炮管内的高压气体会形成一个高气压区域，从而使弹头受到推力并向前推进。
最后是排气阶段。
当弹头从炮管口射出后，剩余的燃烧气体会被迅速排出炮管，从而形成一个气流。
这个过程通常被称为排气过程。
炮管的设计和制造需要考虑多个因素。
首先，炮管的厚度和强度需要足够承受高温高压气体的冲击和膨胀。
其次，炮管需要具有一定的密封性能，以防止气体泄漏。
此外，炮管的加热和冷却性能也是需要考虑的因素，以避免过度加热和热应力引起的损坏。
此外，炮管还有一些其他设计和功能，以进一步提高火炮的性能。
例如，炮管内部可以采用螺旋形的膛线结构，称为膛线。
膛线的存在可以使弹头具有旋转运动，从而提高射程和精度。
此外，炮管的口径、长度和形状也会根据具体的应用需求进行设计和优化。
总之，炮管是现代火炮的核心构件之一，它通过装填火药炸药并点燃产生高温高压气体来推动弹头飞出。
炮管的设计和制造需要考虑多个因素，以确保其能够承受巨大的压力和温度，并具有良好的密封性能和耐久性。
大炮的构造原理
大炮的构造原理大炮是一种利用火药等燃料产生高压气体推动炮弹的武器。
其构造原理可以分为三个部分：装填系统、点火系统和发射系统。
装填系统：大炮的装填系统主要包括炮管、炮膛和炮弹。
炮管是大炮的主体部分，一般为管状结构，经过精密加工和表面处理，以提高炮管的耐磨性和抗腐蚀性。
炮膛是炮管的中心腔室，用于保存燃料和燃气。
炮弹是炮火的负载，可以是各种不同类型的弹药，如破甲弹、榴弹等。
点火系统：大炮的点火系统是起到点燃炮药的作用。
一般来说，点火系统可以分为外部点火和内部点火两种。
外部点火是指点火源来自于炮管外部，常见的是点火帽。
内部点火是指点火源来自于炮管内部，常见的是底火。
点火源的引爆传导至炮膛中的炮药，让炮药燃烧产生高温高压的燃气。
发射系统：大炮的发射系统是指将炮弹发射出去的装置。
发射系统包括炮管、炮架和瞄准装置。
炮管是将炮弹发射出去的通道，它有足够的强度和刚性来承受炮弹发射时的巨大冲击力。
炮架是支撑和稳定炮管的结构，用于调整炮管的方向和角度，使炮弹能够以期望的弹道飞行。
瞄准装置用于瞄准目标，使炮弹尽可能准确地命中目标。
大炮的工作流程如下：首先，将炮弹装填进炮膛，确保炮弹与炮膛之间的密封性。
然后，通过点火系统点燃炮药，产生高温高压的燃气。
燃气的压力迅速上升，推动炮弹向前移动。
在炮弹移动的过程中，燃气继续产生，形成推进力，使炮弹加速飞行。
最后，炮弹离开炮管，进入空中，按照预定的弹道飞行，命中目标。
在炮弹离开炮管之后，大炮的后座力会产生。
后座力是指炮火发射时炮身所受到的反作用力。
为了控制后座力并保持炮身的稳定，大炮通常会采用一些减震和稳定装置，如减震弹簧和液压缓冲器。
总结来说，大炮通过装填系统将炮弹装填进炮膛，点火系统将炮药点燃产生高温高压的燃气，发射系统将炮弹推射出去，完成对目标的攻击。
大炮的构造原理在现代战争中发挥着重要的作用，不断地得到改进和创新，以提高火力威力和战斗效能。
支架工作原理
支架工作原理
支架工作原理是通过支持和固定物体的结构，使其保持稳定和平衡。
支架通常由若干个杆件和连接件组成，可以调节其尺寸和形状以适应不同的需求。
支架的工作原理如下：
1. 支撑物体：支架的主要功能是支撑物体，使其不会倒塌或失去平衡。
支架的杆件通过连接件连接在一起，形成一个稳定的结构。
2. 分散重力：当物体放在支架上时，支架能够将物体的重力分散到各个支点上。
每个支点承受的压力相对较小，减少了对支架的负荷，保证了支架的稳定性和安全性。
3. 调节高度和角度：支架通常具有可调节高度和角度的功能，可以根据需要将物体放置在适当的位置。
通过改变支架的尺寸和形状，可以使支架适应不同尺寸和形状的物体。
4. 维持平衡：支架的设计和结构使得物体保持平衡状态。
支架的基础通常较为稳固，可以防止物体因失去平衡而倾斜或倒塌。
5. 增加稳定性：支架通常具有多个支撑点，通过增加支撑点的数量，可以提高支架的稳定性。
较大的支撑面积能够分散物体的重量，使得支架更加牢固。
总结起来，支架通过支撑物体、分散重力、调节高度和角度、维持平衡以及增加稳定性等方式来发挥作用。
正是这些工作原理使得支架成为一种重要的工具，在许多领域都有广泛的应用。
自行火炮装弹机原理结构-概述说明以及解释
自行火炮装弹机原理结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:自行火炮是一种由机动车辆携带的火炮武器系统，具有快速机动性和高射击精度的优势，被广泛应用于现代战争中。
而自行火炮的核心组成部分之一就是装弹机，它负责将弹药从弹药库传送至火炮炮塔内，完成装填的过程。
自行火炮装弹机的设计和性能直接影响到火炮的射击速度和稳定性，因此其结构和原理显得尤为重要。
本文将深入探讨自行火炮装弹机的原理和结构，希望通过对其进行剖析和解读，让读者更加全面地了解这一关键部件的工作原理及关键构成部分，进而对自行火炮系统有更深入的认识。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三部分，其中引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
正文部分主要分析自行火炮装弹机的原理和结构，包括自行火炮装弹机原理和自行火炮装弹机结构两个小节。
最后是结论部分，总结了文章的主要内容，并展望了自行火炮装弹机在未来的发展方向。
整个文章结构清晰明了，逻辑性强，旨在全面深入地探讨自行火炮装弹机的相关内容。
1.3 目的本文旨在深入探讨自行火炮装弹机的原理和结构，通过对其工作原理的分析和结构的解剖，帮助读者更好地了解自行火炮装弹机的工作机制和运行方式。
同时，通过对比不同型号和不同制造商的自行火炮装弹机，为读者提供更全面的了解和选择。
最终，希望通过本文的研究，能够促进自行火炮装弹机技术的进步与发展，为军事装备领域的发展和国防建设做出贡献。
2.正文2.1 自行火炮装弹机原理自行火炮装弹机是一种能够自主完成火炮装填弹药的机械装置。
其原理主要包括以下几个方面：1. 弹药供给原理：自行火炮装弹机通过弹药供给系统，将弹药从弹药储存仓库输送至装弹机构。
这个过程涉及到传输装置、传送链条和供给装置等多个部件的协同工作。
2. 装填动作原理：一旦弹药被输送至装弹机构，装弹机构通过自身的装弹动作来将弹药装填至火炮弹仓内。
这个过程需要结合弹仓和弹药的尺寸，确保弹药能够准确地被装填至指定位置。
清朝火炮原理
清朝火炮原理
清朝火炮原理是通过将火药点燃产生的高温高压气体，将炮弹推出炮管的一种武器。
火炮包括炮身、炮尾、炮架和点火装置等部分。
炮身是由金属制成的圆筒形结构，内部光滑，用于容纳火药和炮弹。
炮尾用于稳定炮身，并提供支持和平衡。
炮架则用于支撑和操控火炮，使其能够瞄准和发射。
在使用火炮时，首先需要将适量的火药放入炮身中，然后点燃火药。
火药燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，产生大量的燃烧产物，并向前推动炮弹。
炮身的光滑内壁和火药的压力将炮弹推向炮管的口部，进而离开炮管。
火炮的炮口速度和射程取决于多个因素，其中包括火药的种类和数量，炮弹的质量和设计，以及炮管的长度和直径等。
通过调整这些参数，可以使火炮具有不同的射程和威力。
清朝火炮的原理基本上与其他火炮相似，但随着科技的进步与发展，火炮的设计和制造方式也有所改变。
清朝的火炮在技术上可能相对较为简单和落后，但仍然具备一定的作战威力，为清军在战争中发挥了重要的作用。
支架的作用及结构特点
支架的作用及结构特点1.1 支架的作用及结构特点支架是起支撑作用的构架，承受较大的力，也具有定位作用，使零件之间保持正确的位置。
在支架高20mm 处两个R12mm 宽12mm 的凸出部位之间相隔2mm ，其中一个上有螺纹孔，另一个上有通孔，则此处构造比较复杂，且在支架高36mm 处有2mm 宽的一个缺口，这两部分刚度比较低。
中间有Ф30mm 的孔，属于套类结构，伸出部分为一平台，上有螺纹盲孔，在端部有倾斜60°的凸出部分，起定位作用，此处应力教集中，强度要好。
在平台下面有增强其硬度的肋板。
两个R12mm 凸出，2mm 宽36mm 高处缺口及R10mm 凸出部分为复杂结构，其加工存在一定的难度，要求较高，防止其损坏，需要对其进行必要的热处理。
1.21.3 零件的工艺分析主要加工表面Ф30mm 中心孔及两端倒角，上、下端面，M6↓12螺纹盲孔，右端部倾斜60°凸出部分中间孔Ф8mm ，左端两个凸出部分外侧面及其中间M10螺纹孔和Ф11孔。
(1)选用灰铸铁HT150，硬度150～200HB ，负荷低，磨损无关重要，变形很小，经过正火处理。
灰铸铁件的牌号和应用范围如表1-1所示。
（2）未标注圆角半径为R3mm 。
（3）加工表面不应该有毛刺、裂缝、结疤、夹渣等缺陷，并应清理清洁。
（4）所有加工表面应光洁，不可有裂缝、压痕、毛刺、气孔、凹痕以及非金属夹杂物。
（5）上下表面应与中心孔轴线保持一定的垂直度0.06mm 和平面度0.05mm ，中心孔内表面表面粗糙度Ra ≤1.6μm ，左端两个凸出部分外表面Ra ≤6.3μm ，右端部倾斜60°凸出部分中间孔内表面Ra ≤1.6μm ，为较高精度，且Φ8015.00 。
（6）在加工之前进行人工时效热处理，对毛坯预备性热处理，为降低零件硬度，在精加工阶段的磨削加工前进行淬火处理，淬火后工件硬度提高且易变形。
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万方数据
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自动炮支架作用原理分析
作者：何永， 张培忠， 高树滋， 冯金富， HE Yong， ZHANG Pei-zhong， GAO Shu-zi， FENG Jin-fu
作者单位：何永,张培忠,高树滋,HE Yong,ZHANG Pei-zhong,GAO Shu-zi(南京理工大学机械学院,)，冯金富,FENG Jin-fu(空军工程大学工程学院,)
刊名：
空军工程大学学报(自然科学版)
英文刊名：JOURNAL OF AIR FORCE ENGINEERING UNIVERSITY
年，卷(期)：2001，2(1)
被引用次数：0次
1.Meirovitch L Element of Vibration Analysis 1975
2.陆佑方柔性多体系统动力学 1996
3.何永火炮总体设计方法研究 1995
4.户川隼人振动分析的有限元法 1985
5.林砺忠高炮振动分析 1992
1.期刊论文王晓锋.姜兴渭有限段法在高炮发射多体系统动力学分析中的应用-南京理工大学学报2001,25(1)
用有限段法计算高炮身管的弹性变形，用基于Kane方程的Huston方法建立了某高炮7刚体18自由度的多体系统动力学模型，对高炮发射过程进行了数值仿真，计算得出的炮口角位移明显大于不计身管变形的5刚体10自由度模型的计算结果。
2种模型计算出的炮箱后坐曲线是完全一样的，与实测的炮箱后坐曲线一致，证明了上述分析的正确性，为高炮精度分析提供了更严格的理论参考。
2.学位论文方立波中口径防空高炮自动供弹方案研究2009
目前世界上各国的自行防空火力系统很多都实现了自动化供弹，已经解决了自动化的问题，并且在近几年的几场高科技战争中发挥了举足轻重的作用。
研究中口径防空高炮有利于增加高炮射程，争取更多的反应时间，同时也就增加了对空中兵器的毁歼概率；研究中口径防空高炮的自动供弹问题更是提高了防空武器的自动化水平，大大提高防空能力。
本文以某中口径高炮总体技术研究项目为背景，对其自动供弹方案展开分析研究，重点探讨装填机构中供弹实现自动化的问题以及弹仓的自动化供弹问题。
利用I-DEAS软件进行自动供弹系统的总体建模，对自动供弹系统的结构方案阐明其工作原理及工作流程，对其中的传动结构选择出比较理想的传动方式。
基于机械系统多体动力学理论，借助于ADAMS软件建立自动供弹系统的仿真模型，并对自动供弹系统进行动力学分析仿真，分析自动摆弹机构及自动化弹仓的动力学特性。
对结果进行分析得出结论，可以为该机构的优化设计和维护打下基础。
3.期刊论文常二莉.韩亮.CHANG Er-li.HAN Liang高炮对巡航导弹拦阻射击毁伤计算模型-系统仿真学报
2006,18(z2)
通过分析巡航导弹的结构和特点,提出了目标毁伤准则和目标毁伤树.并在此基础上根据射弹散布规律及穿甲动力学原理建立了毁伤模型.最后以某型巡航导弹为例,对毁伤模型进行了仿真.从仿真结果来看,采用该仿真方法能够描述高炮对巡航导弹的毁伤过程.
4.学位论文李海阁某自行高炮武器系统导弹发射装置设计与分析2007
自行高炮武器系统作为低空近程防御的主要武器，在防空反导作战中起着极其重要的作用，也有着非常广阔的前景。
而导弹及其发射装置作为自行高炮武器系统的重要组成部分，对武器系统的性能及打击距离的延伸有着举足轻重的影响。
因此，研究适合于自行高炮武器系统的导弹发射装置，把握国内外导弹发射装置的最新发展动态，开发新型的导弹发射装置，是摆在我们面前的一个重大课题。
本论文针对某自行高炮武器系统演示样机的总体结构特点，详细地论述了导弹发射装置的设计思路及分析计算方法，从而构思出适合于该武器系统的导弹发射装置总体布局方案及结构形式。
它包括以下几个重要方面：
1.在分析导弹发射装置的发展方向及现有导弹发射装置存在不足的基础上，以某自行高炮武器系统演示样机对导弹发射装置功能要求分析为前提
，利用模糊数学法对导弹发射装置的总体布局方案进行综合评价，提出了适合于中炮布局的自行高炮武器系统导弹发射装置优选方案。
2.针对优选方案，详细地论述了导弹发射装置总体结构的设计思想及分析计算方法。
并利用单自由度刚体系统的动力学分析理论，进行了机构等效力矩的分析计算，提高了分析计算的准确性。
3.利用ADAMS仿真分析软件，建立了导弹发射装置机构动力学仿真模型，分析计算出了导弹发射装置动力端驱动力矩随时间的变化曲线以及输出端的速度、加速度随时间的变化曲线，为判定导弹发射装置总体结构设计及分析计算结果的正确性提供了依据。
5.会议论文常二莉.韩亮高炮对巡航导弹拦阻射击毁伤计算模型2006
通过分析巡航导弹的结构和特点,提出了目标毁伤准则和目标毁伤树.并在此基础上根据射弹散布规律及穿甲动力学原理建立了毁伤模型.最后以某型巡航导弹为例,对毁伤模型进行了仿真.从仿真结果来看,采用该仿真方法能够描述高炮对巡航导弹的毁伤过程.
6.会议论文董志强.先志宏轮式自行高炮行进间射击稳定性仿真2009
根据路面谱的相关性建立了普通砂石路面的路面高程模型,分析轮胎和地面在受载时的变形特性,建立了某轮式自行高炮射击稳定性仿真模型,通过模拟某轮式自行高炮行进间射击,实现了轮式自行高炮行进间射击的稳定性分析和评估。
7.期刊论文冯长根.温波.王茂林.钱福彬高炮发射动力学仿真技术研究-兵工学报2001,22(2)
本文以概要方式介绍了高炮发射全过程的动力学仿真技术.论述了以计算机数字仿真技术为手段,通过建立以振动理论为基础的高炮的空间动力学模型,用内弹道理论和自动机理论分析得到高炮射击时的载荷,计算火炮模型在射击载荷下的动态响应,然后以炮口振动确定弹丸的初始扰动,再以外弹道理论预测射击精度.通过计算机仿真高炮从点燃底火,经弹丸在膛内运动、自动机运动、火炮振动到弹丸飞离炮口,到撞击预定目标的发射全过程,分析影响高炮射击精度的主要因素,为高炮设计研究人员在计算机上分析高炮的主要性能、确定或修改设计方案,以及为高炮总体方案设计、结构优化设计提供技术基础和工具.
8.学位论文何建华某自行高炮射击稳定性分析2007
本文以某自行高炮演示样机研制为工程背景，结合高炮系统火线高、后坐力、点射长、方位与高低角、悬挂刚度、轮胎刚度等因素对系统稳定性的分析研究，利用相应的仿真计算得到了以上诸因素对火炮射击稳定性的影响规律，并提出了提高火炮射击精度的具体措施。
应用多体系统理论体系中的K-H理论方法，对自行高炮系统多体动力学通用模型进行了研究；结合自行高炮系统的结构和受力特点，建立了自行高炮多体动力学通用分析模型，并推导出多体系统基本运动方程。
9.期刊论文杨国来.闵建平.王长武.陈运生多体动力学在某高炮减振中的应用研究-南京理工大学学报(自然科学
版)2000,24(6)
该文应用多体动力学对某高炮进行了减振研究,建立了考虑连发效应、动力响应和结构特性的高炮多体动力学模型,并采用带有操作指令的软件可仿真计算火炮系统的动态特性,结果表明,增加起落部分的转动惯量和改变炮身的凸肩位置可以显著地减小高炮连发射击时的炮身振动,这为提高高炮射击精度和指导结构设计提供了依据.
10.期刊论文范天峰.李魁武.王宝元.Fan Tianfeng.Li Kuiwu.Wang Baoyuan某自行高炮动力学分析-火炮发射与
控制学报2005(3)
结合某自行高炮的工程实践,对自行高炮的射击过程进行了动力学分析与研究.把自动机与全炮动态耦合为一体,尝试建立了新的力学模型;同时考虑身管弹性变形,建立了火炮发射时的多刚体动力学模型.运用Kane-Huston方法推导了高炮射击时的运动微分方程组,对高炮模型进行了动力学仿真计算与分析,获得了全炮的动态响应.
本文链接：/Periodical_kjgcdxxb200101005.aspx
授权使用：沈阳理工大学(sylgdx)，授权号：897f5762-e241-4adc-bdda-9ea400beac68
下载时间：2011年3月12日。