作用在炮架上的力。
架体受力的减小,使火炮设计时的主要矛盾得到了改善,主要表现在:
(1)可以减轻炮架质量,从而提高火炮机动性;
(2)可以提高火炮射击时的稳定性,从而保证了射击精度;
(3)保持火炮质量不增加的情况下,增加火炮口径或炮口动能,从而提高火炮的威力。 反后坐装置把全炮后坐运动变为炮身后坐运动,给火炮带来以下好处:
(1)火炮重复射击时的操作简化,有利于提高射速;
(2)炮身后坐运动为自动装填提供了动力;
(3)控制炮身的后坐运动,可获得要求的后坐运动参数或结构参数。
1.3 研究现状
1.4 课题主要任务
通过对后坐反面问题进行计算,确定其后坐阻力的变化规律,并且分析其后坐阻力,对 反后坐装置的结构进行优化。该课题研究的某火炮采用的是节制杆式制退机,主要工作任务 如下:
(1)在给定的内弹道参数下进行内弹道的相关计算。
(2)选定未知参数进行后坐反面问题计算,得出后坐阻力曲线。
(3)对后坐阻力进行分析,通过优化节制杆的结构对制退机进行优化。
(4)对危险截面进行强度校核。
2 内弹道的计算
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内弹道的计算即已知枪炮膛内结构诸元和装填条件,计算膛内燃气压力变化规律和弹丸 运动规律,为设计武器系统及弹道性能分析提供基本参量。内弹道问题求解可以通过建立气 体动力学模型来完成。
2.1 基本假设
经典内弹道数学模型基于以下基本假设:
(1)火药燃烧服从几何燃烧定律。
(2)火药的燃烧是在弹后空间中的瞬态平均压力下进行的。
(3)弹后空间火药和火药气体的质量是均匀分布的。
(4)火药气体服从范德瓦尔状态方程。火药气体的热力学量在射击过程中认为是常量。
(5)弹带挤进膛线是瞬时完成,消耗的功不单独考虑。
(6)火药及火药气体运动,火炮后坐,弹丸旋转和摩擦阻力等因素的影响,不做个别计 算,由一个虚拟质量系数来描述。
(7)管壁的热量散失不直接计算,一般通过一个热量损失系数来表示。
2.2 内弹道方程组
式中
:火药已燃百分数;
Z :相对厚度;
,, :仅取决于火药形状和尺寸的常量,称为火药形状特征量。
(2)燃速方程:文献综述
假设火药燃烧服从正比式燃烧规律
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式中
t :时间,单位为 s;
u1 :火药燃速系数,单位为 mm·MPa-n/s;
p :膛压,单位为 MPa;
e1 :火药弧厚的一半,单位为 mm;
n :燃速指数。
(3)火药气体作用下的弹丸运动方程:
式中
v :弹丸速度,单位为 m/s;
:装药量, 单位为 kg;
:次要功计算系数;
m :弹丸质量,单位为 kg;
S :炮膛横断面积,单位为 dm2。 (4) 内弹道基本方程:
,药室容积缩颈长,单位为 dm;
W0 为药室容积,单位为 dm3;
dl v ;
dt
k 1; 某火炮反后坐装置的设计与分析(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_78323.html