枪管加热模拟装置设计+文献综述(2)
4.2 系统设计方案 13
4.3 电阻炉温度控制系统硬件设计 14
4.3.1 系统的硬件结构 14
4.3.2 温度采集 15
4.3.3 选择合适的数据采集卡 16
4.4.4 控制信号的输出 17
4.5 电阻炉温度控制系统软件设计 17
4.5.1 控制界面设计 17
4.5.2 各个模块设计 19
结 论 21
致 谢 22
参考文献23
1 引言
自动武器的作用是杀伤有生目标，这样就必须使自动武器具备足够的射击威力，较高的射速和良好的射击精度，这样才能命中目标从而达到杀伤效果。但是自动武器是以火药为能源发射子弹的特种热力机械，在射击过程中,由于发射药被击发后就开始在枪管内膛剧烈燃烧，火药燃气产生的高温、高压、高冲击瞬间作用到枪管内壁上，使得枪管内膛产生严重的烧蚀和磨损,现代自动武器一般都可以连发射击，尤其是重机枪、高射机枪和航空自动武器，由于射速高，连续射击的次数多，这就使得枪管因磨损和烧蚀尺寸逐渐改变,发射出去的弹丸的弹道性能也随之破坏最后导致自动武器丧失正常工作性能而寿命告终这样就达不到预期的效果。枪管是自动武器武器所有零件中最重要的一个，也是寿命最短的一个，自动武器能否达到预期的杀伤效果最重要的的原因就是武器身管。烧蚀与磨损及热应力对武器身管寿命及射击精度的影响是一个被广泛研究但却仍未得到很好解决的问题，因此研究自动武器在射击过程中身管的温度变化具有重要的意义。设计一种枪管加热模拟装置来模拟枪管发热的工况，方便有效的来对枪管发热的整个过程进行模拟，从而研究机枪等速射武器在大量射击过程中枪管由于急剧加热而产生的烧蚀与磨损及热应力在枪管的分布规律。这样就能够采取相应的措施来提高枪管寿命和射击精度。
1.1 枪管加热模拟装置发展背景
了解自动武器在发射过程中火药在身管内燃烧后产生的高温气体与线膛壁接触后在膛壁上是如何进行热传导的，作用在线膛壁上的高温气体在极短的时间内将会在线膛壁上产生多大的热应力这些分析的数据不仅能为枪炮的强度设计，寿命设计提供一定的依据，还能有助于弄清枪炮发射过程中温度，应力变化的真正规律。如果枪膛、炮膛的强度，刚度，韧度和结构设计方面有什么不到位的地方，将导致整个武器失去它们应有的作用。因此分析枪炮在发射过程中的某些物理参数指标，对提高武器的寿命、射击精度、研究武器本身的强度问题都是很有帮助的。一般说来,枪管的寿命是在枪械样枪制成后、大量实弹射击后才确定的。由于各种原因有的枪管寿命达不到要求,为了使得枪管能够达到设计要求就必须改进枪管结构和编制新的生产工艺，选用新材料等,但是每一种变更方案都需要经过几千发乃至上万发实弹射击寿命试验。这种研制方法周期长、耗资大。所以人们就开始通过模拟枪管发热来间接测量枪管各方面的参数。
1.2 枪管加热模拟装置特点
在射击过程中,发射药在枪管内膛剧烈燃烧，枪管内膛不断被烧蚀和磨损，最后使得枪管尺寸发生改变，使得自动武器丧失了原有的射击精度。现代自动武器一般都可以连发射击，尤其是重机枪、高射机枪和航空自动武器，由于射速高，连续射击的次数多，随着射弹数量的增加, 烧蚀与磨损也在逐渐加剧, 内膛逐渐受到破坏,发射出去的弹丸的弹道性能也随之破坏最后导致自动武器丧失正常的工作性能。一般表现为初速降低, 射击精度和弹丸飞行稳定性差等，这就使得自动武器达不到预期的杀伤效果。传统的通过大量射击来测定枪管参数的方法耗时耗力。而枪管加热模拟装置省去了一系列繁琐的装置，它不需要通过实弹射击就能对枪管各方面的参数进行测量，从而节省了大量的人力和财力。这种装置便于操作，只需要改变枪管内膛的温度就能够很好的模拟枪管发热的工况，从而研究机枪等速射武器在大量射击过程中枪管由于急剧加热而产生的烧蚀与磨损及热应力在枪管的分布规律，这对于研究枪管的烧蚀和磨损及因枪管发热而产生的热应力有着重要的意义。