因为反后坐装置能直接影响火炮的结构受力和发射时动态响应，甚至是火炮的寿命。所 以火炮反后坐装置的设计与分析，对于提高火炮的作战威力具有十分重要的意义。本文就是 基于 simulink 搭建出来反后坐的模型框图，研究其运动规律曲线，最后对局部结构进行优化， 使后坐过程更加平稳，进一步提高火炮的综合性能。

随着计算机技术的发展，三维建模和数值仿真早已应用在各个领域中。对于反后坐装置 的建模，2010 年，杜中华就提出了基于 simulink 的反后坐装置的反面计算[2]。搭建了反后坐 装置的模型框图，相较于 m 文件，simulink 更加直观便捷，在参数选择和观测变量方面也更 加直观和方便。2012 年，何卫国等人同样对火炮的反后坐装置进行了仿真分析[3-5]。出来的动 态特性基本与后坐规律相吻合。也证明了反后坐装置在 simulink 平台仿真的可行性。周乐等 人从反后坐装置结构和总体结构的角度出发，基于 ADAMS 底层开发模块，结合小生境遗传算 法程序来建立多目标优化函数，进行了火炮反后坐装置结构多目标优化设计[4]。优化后后坐 阻力峰值和炮口扰动有明显的降低，表明了所提的方案的合理性与可行性，为火炮总体结构论文网

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及反后坐装置结构的优化设计提供了一定的参考。孙也尊等人也在分析火炮反后坐装置原理 和力学计算的基础上，试验对象为反后坐装置，设计了以气压缸推动质量块作为冲击源，通 过缓冲件来冲击反后坐装置的火炮反后坐试验装置。基于虚拟的反后坐模拟试验环境，以模 拟后坐和实际后坐时的 Vmax 及其对应的 t 为指标，以冲击质量、冲击速度、接触刚度和阻尼 系数作为试验因素，通过 SQP 算法，对冲击参数进行优化，取得了较优的参数组合和仿真结 果。

随着火炮技术的更新与发展，反后坐装置的结构也一定会进一步改进，这时，通过仿真 计算分析它结构的可行性是非常必要的，由于 simulink 的直观性，使仿真过程变得更加简单 可行。这也会很大程度的节约科研过程中的时间成本与经济成本。

第一章为引言。

第二章主要对内弹道进行了计算，得出了平均压力 p 相对时间的运动规律，然后计算出 炮膛合力的运动规律。

第三章对后坐阻力进行了计算。

第四章进行了 simulink 仿真，得出了后坐规律曲线。 第五章对沟槽结构进行优化。分析优化后的规律曲线。 第六章对节制杆的强度进行了校核。

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内弹道计算的主要内容为：已知枪炮膛内结构诸元及其装填条件，计算膛内燃气压力变 化规律和弹丸运动规律，为武器弹药系统设计及弹道性能分析提供基本数据。内弹道问题求 解可以通过建立气体动力学模型来完成[6]。

在内弹道知识中，我们有以下方程：

（1）形状函数：

    Z（1 Z  Z 2） （2.1）

式中

：火药已燃百分数；

， ， ：火药形状特征量；

Z  ：火药已燃相对厚度。

（2）燃速方程：

dZ u pn

 1 

式中

t ：时间，单位为 s ；

dt e1

（2.2）

u1 ：燃速常数，单位为 mm /(s Mpa ) ；

p ：膛压，单位为 Mpa ；

n ：燃速指数，量纲为 1；

e1 ：1/ 2 火药弧厚，单位为 mm。

（3）火药气体作用下的弹丸运动方程：

dv sp dt m