火炮反后坐装置设计
某超长后坐反后坐装置理论计算的修正

图2 复 进 机 结 构 示 意 图
Fi g.2 S e a i d a r m ch m tc i g a of
rc e upe a o t u t r r t r sr c u e
( )驻退 液是 不 町压 缩 的 ; 1
收 稿 日期 :2 0 0 5—1 一0 ;修 回 E期 :2 0 一O l 8 l 0 6 6—1 。 2 作 者简 介 :崔 飞 (9 5 .男 ,工 程 师 。主 要 研究 方 向 :火 炮 结 构 设计 。 1 7 一)
根 据文 献 [ ] 中的 “ 退 后坐运 动微分 方 程”建立 某 发射装 置 的后坐 运动微 分方 程组 如 下 : 1 驻
警=
R = 2 + 2 F + m f o — sn ) 3 R1 R2 十 f g( c s i + 丁 () 1
J } d
一
式 中 : 为后 坐部分 质量 ; 为 后坐 速度 ; 为后坐距 离 ;l 为后坐时 间 ;F 为膛底 合 力 ;R 为后 坐 阻
维普资讯
火 炮 发 射 与控 制 学报
・ 4 6 ・
J OURNAI OF GUN LAUNCH & C0NTROI
某超 长后坐反后坐装置理论计算 的修正
崔 飞 赵 静 韩 晓 琦。 许 管 利
( . 西 安 机 电信 息研 究 所 , 陕 西 西安 7 0 6 ;2 西北 机 电 工程 研 究 所 , 陕 西 成 阳 7 2 9 ) 1 l0 5 . 1 0 9
摘 要 :某 模 拟 发 射 装 置 的反 后 坐 装 置 采 用 双 驻 退 机 和 单 复 进 机 的 结 构 形 式 。 驻 退 机 采 用 带 复 进 节 制 器
火炮自动装填机构方案设计

1 绪论迫击炮作为近距离步兵支援武器,诞生于第一次世界大战,至今已经历了近百年的历史。
当代炮兵压制武器主要包括迫击炮,野战炮,火箭炮,地--地战术火箭和导弹。
迫击炮是一种常用的伴随武器,在过去的战争中发挥了很大的作用,在未来的战争中仍然是一种十分重要的武器[1]。
迫击炮的名称源于两方面:一是操作简便,弹道弯曲,可迫近目标射击,几乎不存在射击死角;二是炮弹从炮口装填后,依靠自身质量下滑而迫发,使炮弹发射出去[2]。
我国地域辽阔且地形复杂,迫击炮伴随部队作战能起到不可估量的作用。
目前迫击炮不仅大量装备步兵,还装备了空降兵、海军陆战队、快速机动部队等兵种。
在国际恐怖主义活动的冲击下,我国反恐斗争的形势越来越严峻,同时世界战略格局和现代战争模式的变化,这些都迫切要求兵力兵器能实现快速投送与部署,迫击炮因为其容易实现其直升机吊运,同时具有强大的火力,深受各国部队尤其是海军作战部队和应急机动作战部队的欢迎[3]。
传统的迫击炮作为一种结构简单的步兵武器使用,采用炮口装填,间接瞄准射击。
不仅精度差、操作复杂、火力射程有限,而且要求提供充足的弹药储备并保持一定程度的机动灵活性。
因此,它仅作为一种火力辅助工具使用。
装甲部队和炮兵部队的主要发展趋势是增大火力和提高机动性,但传统的迫击炮显然无法满足这种要求。
现在对间接瞄准火力的要求主要是更大范围内的集中、高的机动性能和同步射击能力,只有这样才能产生真正具有毁灭性的杀伤力。
因而,近年来迫击炮出现了新的变化,迫击炮纷纷实现自行化,其威力、灵活性、机动性、战场生存力等都得到了极大的提高。
从国外迫击炮的发展形势来看,自行或车载迫击炮成为迫击炮发展的主流,如英国的AMS自行迫击炮、瑞典的AMOS先进迫击炮系统、法国的2R2M车载迫击炮等等。
它们具有更好的机动能力,而且一般都有反后坐装置及自动或半自动的装填装置,这些都有利于提高瞄准射击精度和射速。
有的迫击炮被安装到了车体平台上,成为装甲车载迫击炮系统。
火炮设计理论

K1 dx1 v1 dx v
由理论力学知, v1 v v10
方向 大小 √ ? √ √ √ ?
v1 pb K1 tg v pa
这就是传速比K1的解析式,若已知随x的变化规律,则可求得K1随x的变 化规律。
火炮设计理论
主讲:张相炎 教授
南京理工大学火炮教研室
联系电话:84315581
第四章 火炮自动机构设计
§4.1 概述
1 火炮自动机
1.1 自动炮 自动炮 T 半自动炮 非自动炮 连续自动射击与单发射击 1.2自动动作 击发、收回击外、开锁、开闩、抽筒、抛筒、供弹、输弹、关闩和闭 锁等。 1.3自动机 火炮自动机是自动火炮射击时,利用火药燃气或外部能源,自动完 成重新装填和发射下发炮弹,实现自动连续射击的各机构的总称。T
§4.1 概述
3 火炮自动机的发展
火炮自动机的发展,主要围绕: 提高初速 提高射速 提高机动性(包括减轻重量、减小后坐力等) 提高可靠性 主要发展方向有: (1)通用化:同一口径的火炮自动机具有多用途(可海、陆、空 通用),即一机多用。 (2)系列化:火炮口径序列化,型号序列化(逐步改进)。 (3)标准化:设计标准化,制造标准化,试验标准化。 (4)多样化:现有工作原理的综合运用,以及新原理、新结构的 创新。 (5)新概念:观念创新,技术突破等,如“金属风暴”。
T T
1.3 建立自动机动力学模型
渐变过程→运动微分方程 突变过程→撞击计算
1.4 动力学仿真
模型确认、仿真
1.3 传速比 (1)传速比 单自由度自动机构 → 基础构件运动规律 → 工作构件对基础构件的关系→工作构件的运动规律 → 自动机构运动规律
电流变液体在火炮反后坐装置上的应用

且呈 现凝 固或 固化 状 态 ,使不 能剪 切 的液 体 产 生屈 服 现 象 ,并 具 有 明显 的 屈 服应 力 ;而 且 当液 体 在低
速流 动 时使有 电场时 的剪 切应 力 比无 电场 时 的增 大若 干 倍 。这种 液 体就 称 为 电流 变 液 体 ( R ) R E F 。E F 在外 加 电场时 在 毫秒 内可 以从 液态 材 料转 换 到 固体 状 态 的现 象称 为 电流 变 效应 ( R 效应 ) E ,也 称 wi— n s w 效应 。通 俗 的理 解 是指 电流变 液体 的表观 粘 度发 生 了 巨: 变化 ,甚 至 在 电场 强 度达 到 某 一 临界 l o 的 值 时 ,液 体停 止 流动 而达 到 固化 ,并具 有保 持 流体 自身 形 状 或 具 有 一定 抗 剪 切 能 力 ,还 表 现 出 固体所 特有 的屈 服现 象 。 电流变液体 诸 多优 异 性能 使其 成 为一 种重 要 的 人 工 智 能 材料 和高 效 机 电一 体 化 中 非 常有 潜 力 的智 能流体 ,它被认 为 是有 可 能使诸 如 交通 工 具 、液 压设 备 、机 械 制 造 业 、 机 器人 工 业 、传 感 器 技 术 等许
传 统 的火炮 反后 坐 装 置的后 坐 阻力 变化 规 律 主要 是 通 过后 坐 过 程 中 ,改变 制 退 机 内流液 的漏 口面 积来 调 节制退 机 的液 压 阻力 。变 直径 节制 杆 的 加工 工 艺 比较 困难 。传 统 的驻 退 机 在 工 作 过程 中只 能按
照 固定 的设计 模 式提 供 固定 的阻尼 力 ,而且 结 构 比较 复杂 ,维 护 保 养 比较 困难 ,对 节 制杆 的加 工 工艺 要求 比较 高 。 笔 者将 电流 变液 体材 料 引入反 后 坐装 置 ,将 电 流变 液 作 为驻 退 液 使 用 ,再 结 合 自动控 制 装 置 ,就 可 以对后 坐 阻力进 行 快速 、准 确 、连 续 的数 字化 控 制 ,可 以满 足 大 口径火 炮 在 不 同装 药 、不 同射 角 和
火炮磁流变后坐阻尼器的设计与可控性分析

火炮磁流变后坐阻尼器的设计与可控性分析胡红生;王炅;蒋学争;李延成;李兆春【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2010(029)002【摘要】以高冲击、高速环境下的某口径火炮反后坐装置为研究对象,讨论了后坐阻力对火炮静止性和射击稳定性的影响,研究了磁流变阻尼器对火炮后坐运动的控制作用.设计了火炮磁流变后坐阻尼器及冲击试验平台;考虑冲击载荷激励下惯性力的影响,建立了火炮反后坐装置动力学模型并进行了计算仿真,对所设计长行程磁流变阻尼器进行了冲击试验,测试其在冲击载荷下的动态特性,并进行了后坐过程半实物仿真控制.试验结果表明设计的长行程火炮用磁流变阻尼器可有效抑制冲击载荷激励作用,为进一步实现火炮后坐力与行程控制的一体化设计和工程应用奠定了基础.【总页数】5页(P184-188)【作者】胡红生;王炅;蒋学争;李延成;李兆春【作者单位】嘉兴学院机电工程学院,浙江嘉兴314001;南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094【正文语种】中文【中图分类】TJ818【相关文献】1.基于Herschel-Bulkley模型的火炮磁流变后坐阻尼器设计与分析 [J], 侯保林;赵成章2.火炮磁流变后坐阻尼器的设计与磁路分析 [J], 胡红生;王炅;李延成3.基于Herschel-Bulkley模型的火炮磁流变后坐阻尼器设计 [J], 侯保林;赵成章4.火炮反后坐多级独立式磁流变缓冲器可控性分析 [J], 郑佳佳;阚君武;张广;王炅;欧阳青5.磁流变阻尼器对火炮后坐炮膛时期阻尼特性分析 [J], 张广; 汪辉兴; 王炅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
毕设设计说明书完整版

毕设设计说明书完整版南京理⼯⼤学毕业设计说明书(论⽂)作者: 王鑫学号:1001510426学院(系):机械⼯程学院专业: 武器系统与⼯程题⽬: 反后坐装置动态加载试验台设计——试验台总体设计指导者:郑建国教授(姓名) (专业技术职务)评阅者:(姓名) (专业技术职务)2014 年 5 ⽉毕业设计说明书(论⽂)中⽂摘要毕业设计说明书(论⽂)外⽂摘要本科毕业设计说明书(论⽂)第 1 页共 1 页⽬次1 绪论 (1)1.1 选题的背景及意义 (1)1.2 反后坐装置设计 (1)1.3 现代⽕炮对反后坐装置的要求 (2)1.4 本课题任务的内容和要求 (3)1.5 本课题研究的主要内容 (4)2 反后坐装置试验台系统设计 (4)2.1 反后坐装置试验台⼦系统分析 (5)2.2 ⽓动装置系统分析 (6)2.3 卡锁系统分析 (7)2.4 液压系统分析 (8)3 设计计算及校核 (8)3.1 碰撞计算 (8)3.2 碰撞过程动态分析计算 (9)3.3 弹簧的选择与设计计算 (11)3.4 后坐部分仿真计算 (18)3.5 滚动直线导轨副设计计算 (19)4 零件结构设计及技术要求 (20)4.1 反后坐装置结构设计 (21)4.2 ⽓动系统结构设计 (23)4.3 碟簧及质量块结构设计 (23)4.4 卡锁系统结构设计 (26)4.5 液压系统结构设计 (27)4.6 试验台基座结构设计 (28)5 试验台装总体装配设计 (29)5.1 基座的加⼯与装配 (29)5.2 后液压系统的连接与紧固 (28)5.3 卡索系统的连接与紧固 (29)5.4 ⽓缸系统与前液压装置的连接与紧固 (29)5.5 质量块的装配 (30)5.6 反后坐装置的装配 (30)结论 (31)致谢 (32)参考⽂献 (33)本科毕业设计说明书(论⽂)第 1 页共33 页1 绪论⽕炮是利⽤⽕药燃⽓压⼒等能源抛射弹丸,⼝径等于或⼤于20毫⽶的⾝管射击武器【1】。
某火炮复杂反后坐装置工作特性仿真分析

某火炮复杂反后坐装置工作特性仿真分析
杜中华;狄长春
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2011(000)002
【摘要】某型火炮的反后坐装置包括驻退复进机和驻退机,结构十分复杂.为深入了解该装置的工作过程和主要影响因素,在分析该火炮后坐装置反面问题理论基础上,基于 MATLAB 语言编写了其反面问题仿真程序,通过仿真获得了该炮工作过程中的运动学和动力学参量,并分析了火炮实际工作过程中射角、温度、漏液、漏气等对火炮工作特性的影响.研究表明,后坐制动时,驻退机和驻退复进机都起了较大的作用,复进制动时,主要是驻退机起作用;驻退液温度、反后坐装置中的节制环内径磨损对火炮后坐长度和后坐阻力有较大影响.
【总页数】4页(P96-99)
【作者】杜中华;狄长春
【作者单位】军械工程学院,火炮工程系,石家庄,050003;军械工程学院,火炮工程系,石家庄,050003
【正文语种】中文
【中图分类】TJ30
【相关文献】
1.某型火炮反后坐装置液压阻力数值仿真分析 [J], 杜中华;吴松
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中国式“凯撒”——SH-1车载155毫米榴弹炮

在今年的第十届阿布扎比国际防务展上,中国北方工业公司(NORINCO)展示7其研制的SH-1型155毫米车载式榴弹炮。
尽管这不是该炮第一次亮相阿布扎比国际防务展,但仍旧吸引了众多的参观者,更有不少国家的军方人士固着中方参展人员询问该炮的相关情况,SH-1车载炮迈出国门、走向世界的前景十分光明。
52倍口径革命和车载榴弹炮的兴起155毫米原本是北约军队军师级大口径压制火炮的一个标准口径,华约军队以及中国军队装备的类似火炮是152毫米加榴炮。
但是在苏联解体、华约消亡之后,西方的155毫米榴弹炮不但迅速抢占了原先苏联人的市场,而且还使155毫米口径成为世界范围内大口径压制火炮的标准。
以致谁要想在国际上出口自己的大口径火炮时,必须将口径定为155毫米。
这点就连俄罗斯也不能超脱在外,其针对国际市场研制的大口径火炮就是155毫米,白用的则是152毫米。
与之相关的“红土地”激光制导炮射导弹也分为两种口径,一种是出口型155毫米,一种是自用型152毫米。
北约在定好大口径榴弹炮的155毫米口径之后,又对身管长度做了统一规定。
不过,随着军队交战距离的不断扩大,155毫米身管长度也先后经历了3次变化,包括39倍口径、45倍口径和52倍口径。
其中39倍口径是1963年北约诸国根据签署的《联合弹道谅解备忘录》确定的身管长度,采用18.85升药室。
《联合弹道谅解备忘录》使北约在大口径压制火炮上首次达成一致,基本实现了通用化,后勤负担大大减轻。
但是,《联合弹道谅解备忘录》规定的指标实际过于保守,欧洲各国认为此规格的155毫米炮射程较近,并不能满足作战要求,因此一直寻求更长的身管,以求达到更远的射程。
45倍口径并非是北约提出的,而是加拿大天才火炮设计师吉拉德・布尔博士在1975年设计成功GC-45型155毫米榴弹炮时确定的一个口径,采用23.5升药室。
该炮配合布尔全新研制的全膛底排榴弹使射程从39倍口径火炮的24千米跃升到了39千米,一时引起世界震动。
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火炮反后坐装置设计 目录 1.自由后坐诸元的计算 1.1膛内时期自由后坐诸元计算 1.2后效期自由后坐诸元计算 1.2.1火药气体作用系数 1.2.2后效期开始时炮膛合力 1.2.3 时间常数和后效期作用时间 1.2.4炮口制退器冲量特征量 1.2.5有炮口制退器自由后坐诸元计算
2.后坐制动图和后坐制动诸元 2.1制定后坐制动图 2.2.求解制退后坐诸元
3.复进机设计 4.制退机设计 4.1制退机的工作长度 4.2活塞工作面积 4.3制退杆外径及制退筒内径 4.4制退杆内腔直径5.5节制环直径 4.6制退筒外径 4.7流液孔面积
5.节制杆外形调整 火炮反后坐装置设计 1.自由后坐诸元的计算 1.1膛内时期自由后坐诸元计算 0.5dhdmWvmmww+=
++
0.5dhdmLlmmww+=
++
膛内运动时期自由后坐诸元 序号 t/ms v/(m/s) l/m W/(m/s) L/m 1 0 0 0 0.000 0.000 2 2.091 77.1 0.055 0.948 0.001 3 2.651 125.84 0.111 1.548 0.001 4 3.342 204.08 0.221 2.510 0.003 5 3.8 265.59 0.332 3.267 0.004 6 3.996 291.77 0.387 3.589 0.005 7 4.346 337.85 0.498 4.156 0.006 8 5.191 442.09 0.831 5.438 0.010 9 6.403 463.37 0.925 5.699 0.011 10 6.816 575.75 1.661 7.082 0.020 11 8.17 641.41 2.492 7.889 0.031 12 9.023 670.74 3.045 8.250 0.037 13 9.712 690 3.51 8.487 0.043
1.2后效期自由后坐诸元计算 1.2.1火药气体作用系数 弹丸脱离炮口瞬间,当tg=9.712ms,时由内弹道数据可知: pg=56Mpa,Wg=8.4512m/s, Lg=0.043m。 根据火药气体作用系数经验公式:
vB
0 火炮反后坐装置设计 榴弹炮对应B=1300; 由于后效期对弹丸初速影响较小,认为v0=vg=690m/s; 则: =1.884
1.2.2后效期开始时炮膛合力F
g
后效期开始时炮膛合力Fg采用近似公式计算:
pF
ggA
则: Fg =6.679×105 N
1.2.3 参数b和 时间常数b计算公式:
Fv
gb05.0
后效期作用时间计算公式: 1764.0lg303.2pgb 则: b=5.24×10-3s;
=0.03019s; 火炮反后坐装置设计 1.2.4炮口制退器冲量特征量
可根据下式计算冲量特征量
5.05.01mm
T
则: =-0.040
1.2.5有炮口制退器自由后坐诸元计算
emFWbthggtbWg-1
etmFtWLbtghggggtbtbtLg-1
根据上面两式求解后效期自由后坐诸元,取时间步b/2,则每一个目标点对应时间和自由后坐速度有:
火炮反后坐装置设计 自由后坐运动诸元 序号 t/ms W/(m/s) L/m 序号 t/ms W/(m/s) L/m 1 0 0.0000 0.0000 14 12.332 8.4579 0.0652 2 2.091 0.9483 0.0007 15 15.952 8.4400 0.0873 3 2.651 1.5478 0.0014 16 17.572 8.4295 0.1094 4 3.342 2.5102 0.0027 17 20.192 8.4230 0.1315 5 3.8 3.2668 0.0041 18 22.812 8.4190 0.1536 6 3.996 3.5888 0.0048 19 25.432 8.4167 0.1756 7 4.346 4.1556 0.0061 20 28.052 8.4152 0.1977 8 5.191 5.4377 0.0102 21 30.672 8.4144 0.2197 9 6.403 5.6995 0.0114 22 33.292 8.4138 0.2418 10 6.816 7.0817 0.0204 23 35.912 8.4135 0.2638 11 8.17 7.8893 0.0307 24 38.532 8.4133 0.2858 12 9.023 8.2501 0.0375 25 39.802 8.4132 0.2965 13 9.712 8.4870 0.0432
自由后坐速度-位移曲线
0.00002.00004.00006.00008.000010.0000
01020304050自由后坐时间
自由后坐速度
自由后坐位移-时间曲线0.00000.05000.10000.15000.20000.25000.30000.3500
051015202530354045自由后坐时间
自由后坐位移 火炮反后坐装置设计 2.后坐制动图和后座坐制动诸元 2.1制定后坐制动图 后坐阻力变化规律按固定炮第二类后坐制动图制定。 sin00gFmFFFhTfR
密封装置摩擦力 F和摇架导轨摩擦力 TF在正面计算时作常量处理,有
gguFgfmFmmFhfhjhT0cos
式中,f是摇架导轨的摩擦系数,其取值为0.18,u是密封装置的等效摩擦系数,取值为0.4,对于固定炮=0,;由于6070maxoo >,α=1.4.。
FT=3352N,F=7448N,Ff0=26068N 固定火炮第二类后坐制动图的后坐阻力变化规律为:
)()0(00ttFFttFFFFtttgRgRggRRgRR
200.50.5(0.5)hKTKTRgRgKTKTgmWWFtFlLWtlt-=-++
其中: WkT=8.15m/s, tg=9.712ms, 火炮反后坐装置设计 lλ=900ms, LkT=0.344m, τ=30.09ms, FR0=36868N 则 ,FRg=72964N 后坐阻力变化规律为:FR=36868+3717t(0﹤t﹤tg) FR=72964( tg﹤t﹤tλ)
FR
tFR0
FR=FRg
0t
gt
λ
固定炮第二类后坐制动图 火炮反后坐装置设计 2.2.求解制退后坐诸元 把按照后坐制动图确定的后坐阻力FR规律带入转化方程,解出后坐制动诸元: 序号 t/ms v/(m/s) x/m 序号 t/ms v/(m/s) x/m 1 0 0.0000 0.0000 16 17.572 7.8469 0.1048 2 2.091 0.9035 0.0006 17 20.192 7.7398 0.1252 3 2.651 1.4895 0.0013 18 22.812 7.6352 0.1454 4 3.342 2.4344 0.0026 19 25.432 7.5323 0.1652 5 3.8 3.1789 0.0039 20 28.052 7.4302 0.1849 6 3.996 3.4956 0.0046 21 30.672 7.3288 0.2042 7 4.346 4.0527 0.0059 22 33.292 7.2276 0.2233 8 5.191 5.3106 0.0099 23 35.912 7.1266 0.2421 9 6.403 5.5351 0.0109 24 38.532 7.0258 0.2605 10 6.816 6.9040 0.0199 25 39.802 6.9770 0.2695 11 8.17 7.6655 0.0298 26 80 5.4334 0.5156 12 9.023 7.9954 0.0364 27 120 3.8974 0.7023 13 9.712 8.2063 0.0420 28 160 2.3614 0.8274 14 12.332 8.0766 0.0631 29 200 0.8254 0.8912 15 15.952 7.9197 0.0836 30 221.496 0.0000 0.9000
制退后坐运动速度-位移 曲线
-2.00000.00002.00004.00006.00008.000010.0000
0.00000.10000.20000.30000.40000.50000.60000.70000.80000.90001.0000制退后坐位移
制退后坐速度