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伴随着新一代的武器的发展，无人控制火炮系统在发展过程中，逐渐成为各国相互竞争发展的火炮类型。近年来，各国最新装备的坦克火炮都朝着装配弹药自动装填系统方向发展，实现了自动供弹、快速供弹，全自动化的装填技术大大提高了作战效率，同时减少了作战人员直接介入高风险战斗，同时提高了火炮的快速反应能力以及人员操作的简便性。大大提升了坦克的战场生存能力。在新的高新技术武器的发展推动下，实现全自动化的火炮系统成为世界各国的热门话题。实现坦克火炮自动化抛壳，能够极大的节省时间与人力，保障坦克中人员的安全，因此坦克火炮采用弹药自动装填系统已是必然趋势。25738
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我国在传统上对于抛壳技术的研究大多集中于对整个系统的静态性能分析研究。随着近年来虚拟样机技术的发展，学者们借助工具软件，将抛壳过程进行动力学仿真，对于系统的研究更多转向了动态特性方面，因而大大提升了实现坦克火炮射击全自动化的可能性。论文网
通过对文献的研究，如赫雷、周克栋、骆佳光、李峻松等学者为研究某自动武器弹性抛壳机构的工作可靠性，便通过建立抛壳机构虚拟样机模型，借助于多体动力学分析软件，对抛壳过程进行了动力学仿真分析，得到了不同抛壳挺簧力、不同自动机后坐速度对弹壳运动状况的影响规律，他们对结果进行了比较分析，从中选择出了最佳方案，为该机构的结构设计提供了理论依据。他们的研究结果表明，在满足武器功能的前提下，适当减小自动机的后坐速度，可以有效提高弹性抛壳机构的工作可靠性。[1]
又如张子丘、孙正民、王国辉、黄海亮等学者发现弹药自动装弹时，扭簧的刚度系数和阻尼系数会影响抛壳力的大小，从而影响到能否顺利完成抛壳过程。他们通过分析抛壳机的拓扑结构，在一定简化的基础上依据多刚体动力学建模理论，利用动力学分析软件建立某型自动装弹机抛壳机的虚拟样机，对抛壳过程进行了动力学仿真。他们将弹壳速度、运动轨迹的仿真结果与实际情况相比较，验证整个模型正确与否，从而将扭簧刚度系数大小的变化对抛壳过程的影响研究清楚。这些仿真分析结果可为整个抛壳机构的文护提供了参考，对新型自动装填机构的设计阐明了建议。[2]
学者石明全发现某自行火炮弹筒抛出时动能过大，存在安全隐患，为此他建立了一套火炮后坐部分的仿真模型，运用多刚体动力学理论，建立了该自行火炮抛壳过程的动力学仿真模型，借助多体动力学分析软件，对整个抛壳过程进行了动力学仿真和数值计算，得到了不同情况下该抛壳机构的运动状况，并通过对结果进行分析与比较，从中筛选出最为合理的方案，为该机构的优化设计提供了理论依据与指导方向。[19]
由以上学者的研究可知，现代学者们为实现火炮弹药的自动装填与抛壳，均需要基于虚拟样机技术，对抛壳过程进行动力学仿真，得到机构的运动规律，通过对结果进行比较与选择，优化与完善机构的设计。
1 对研究现状的分析
火炮的传统设计与研究方法步骤繁琐，成本高昂且效率低下，已经远远不能满足现代战争的需求，因此运用虚拟样机技术对火炮的研发进行仿真逐渐成为新形势下的必然要求。
火炮系统的设计就是根据实际产品在设计与制造中遇到的问题，然后利用计算机进行充分模拟、仿真以及优化设计参数。从而得到设计合理、满足功能要求的产品，有效的避免了在实际制造过程中的盲目性，减少了出错率，提高了生产效率以及火炮的可靠性。
所以在未来的研究中，需要将虚拟样机技术引入自动火炮弹壳回收试验，通过对某型号坦克火炮弹壳自动化回收装置的虚拟样机模型的建立，分析并计算出所需数据，从而发现问题，并解决问题，最终得到一个可行性方案。