Matlab火炮反后坐装置设计+文献综述(2)
火炮定义为是利用火药燃气压力抛射弹丸，口径等于和大于20mm的身管设计武器。火炮作用是将弹丸准确地抛射到预定目标上。火炮的发射能源为火药。火炮的发射原理是利用高温高压火药燃气压力加速弹丸。火炮的技术途径是利用口径大于等于20mm的半封闭的身管实现抛射弹丸的目的。火炮的功能是赋予弹丸准确地飞向目标所需要的初始速度和初始方向。
火炮是一种古老的兵器。但直到19世纪末以前，火炮的炮架都是刚性的。这些炮架主要是用来在设计时支承炮身和野战时便于搬移火炮，共同点是炮身直接刚性固定在架座上，或通过耳轴刚性地连接在炮架上。这种炮架在射击时将承受全部的火药气体对炮身的作用力。这个力虽短，但是峰值极高。在这么大的力作用下，为了保证火炮的强度，需要把炮架做得十分笨重。另一方面，射击时，在这么大的力的作用下，全炮将后移，只有借助地面的摩擦或其他办法才能制止火炮后移，然后通过人工或其他方法使全炮返回原来的发射位置，准备下一发的发射，同时，全炮将会绕后支点翻转，所以这样并不能保证射击的静止性与射击稳定性。显然，炮架的这种受力方式和射击方式很不理想。随着火炮战场的广泛使用，要求火炮适应不同的作战需要。这就使得火炮威力与机动性的矛盾突出起来，促使人们在提高火炮的机动性方面取得技术突破。
随着机械加工和热处理工艺的发展，以及水力学和水力机械的进步，人们采取了各种办法和措施来缓冲火炮在射击时的受力。在经过一定的演变以后，采用液压式制退机和弹簧式复进机这一典型反后坐装置结构的弹性炮架诞生。使得火炮发射时，火
药燃气压力在向前推动弹丸的同时，其轴向合力作用于炮身，炮身可以沿轴向产生与弹丸运动相反方向的运动，将其称为后坐。后坐结束后，为了便于下一发发射，炮身必须缓冲装置作用下向前运动，回复发射前状态，将其称为复进。反后坐装置的出现，将刚性炮架变为弹性炮架，大大改善了火炮的受力。火炮采用带有反后坐装置的弹性炮架的结构，极大地减少了火炮在射击时的受力，又将后坐运动限制在炮身部件，为提高射速创造了条件，因而在火炮发展史上，为解决威力与机动性的矛盾实现了一次质的飞越。
火炮通过采用反后坐装置而实现弹性炮架，其作用主要有以下几个方面：
1. 极大地减少火炮在射击时的受力。采用了反后坐装置以后，炮身通过反后坐装置与炮架弹性连接，发射时，火药气体作用于炮身的向后的炮膛合力使炮身产生加速后坐运动，通过反后坐装置的缓冲，才把力传到炮架上。此时，炮架所受的力已不是炮膛合力，而是由反后坐装置等提供的合力——后坐阻力。反后坐装置可以使炮架的受力减少到炮膛合力最大值的几十分之一[2]。
2. 把射击时的全炮的后坐运动限制为炮身沿炮膛轴线的后坐运动，并且在射击后使其自动回复到射前位置。由于炮身在射击时只是沿摇架在其轴线方向上后坐，而且在后坐终了时复进机又能使其迅速回复到射前位置；又由于传给整个火炮的力不大，在火炮配用了一定大小的驻锄条件下，射击时火炮可以保持静止或仅有少许跳动，这就使得火炮的瞄准不会有较大的破坏，从而为提高射速创造条件。
3. 通过合理地设计反后坐装置，可以有效地控制火炮在射击时的受力和运动。反后坐装置实质是缓冲装置。它把炮膛合力在短时间内所造成的炮身后坐运动，通过制退机和复进机所提供的阻力在较长时间内逐渐制动下来，最终停止在一定的后坐长度上。也就是说，把本身作用于炮身的变化剧烈，作用时间短的炮膛合力，转变为作用时间长，幅度变化不大，最大值很小的后坐阻力传给了炮架[3]。只要合理地设计反后坐装置，后坐阻力的变化规律以及后坐长度都是可以根据要求确定的，因此射击时火炮的受力和运动是可以控制的。
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