Φ50mm口径气体炮炮口制退器的设计与效率分析

针对气体炮发射过程中受后坐力作用影响瞄准精度的问题,基于兵器标准推荐数值确定了炮口制退器的主要尺寸参数及其变动范围,设计了适用于Φ50 mm口径的一级气体炮反作用式炮口制退器,理论分析了制退器的制退效率,获得了高压气室压力、弹体质量、侧孔倾角以及侧孔直径等试验参数对制退效率的影响,并通过有限元流场仿真验证了制退效率,该方法和制退器的结构形式为其他应用场景的气体炮炮口制退器的设计提供了参考。     

弹/枪相互作用引起的运动步枪枪口振动分析

为研究身管结构参数变化对运动步枪枪口振动的影响规律,采用非线性有限元方法建立了运动步枪弹/枪相互作用数值计算模型。借助压力测试系统对运动步枪进行了膛压测试试验;使用高速摄影设备实测了枪口在发射过程中竖直方向的振动规律,通过对比枪口实测数据与数值计算结果验证了模型的正确性。数值模型为研究参数变化对枪口振动的影响提供了理论基础,研究结果对工程实践具有一定实际意义。     

焊接药筒发射强度分析及退壳力计算

药筒是炮弹的重要组成部分,药筒的发射强度问题是药筒与身管之间互相接触的非线性问题。本课题以焊接药筒为研究对象,通过有限元分析的方法,采用ANSYS/LS-DYNA显式动力分析软件对药筒整个发射过程进行数值仿真,从仿真结果中提取有用的相关数据进行退壳力的计算,从而寻求合理的区间,以满足发射强度及退壳作用要求。     

考虑液体动力效应时驻退机压力测试结果的处理

驻退机试验是舰炮的重要试验项目之一。通过试验测出驻退机活塞承受的液体压力P及活塞后座速度V随时间t和后座行程x的变化规律,求出驻退机产生的后座阻力φ,检验驻退机设计的合理性,为炮架与自动机设计提供依据,也为进一步改进驻退机设计提供依据。测试时,为了得到整个后座行程的压力曲线,测压传感器一般安装在靠近驻退筒底部的位置,如图1。这样测得的是工作腔底部的压力P′。目前在处理测试结果时,一般     

冲击载荷作用下身管疲劳行为研究

传统身管疲劳寿命评定采用实弹射击和实验室液压疲劳试验相结合的方法进行,未充分考虑火炮发射时动态载荷对身管的冲击疲劳作用.为此,研制了身管冲击液压疲劳试验装置,为揭示身管冲击疲劳规律提供了新手段.依托该装置,在实验室条件下再现了身管胀膛和膛炸现象.试验结果表明:在冲击载荷作用下,身管壁内主裂纹逐渐形成并沿径向扩展,造成身...     

德国发展105毫米滑膛坦克炮及弹药

最近,德国著名的火炮生产商莱茵金属武器弹药公司展示了一种供坦克使用的105毫米滑膛炮(105 SB),主要安装在重量18吨左右的履带式和轮式战车上。对于轻底盘的战车来说,火炮系统重量是关键。该型火炮采用新型多耳轴炮尾机构和轻重量铝制炮架,火炮全重为1245千克。为了最大限度地减轻后座,火炮采用了全新的炮口装置。胡椒瓶状的炮口制退器和外面覆盖的护套能够有     

身管在加速弹丸激励下的振动研究

研究了弹丸运动冲击下的身管振动规律.通过分离主模态,给出了运动弹丸形成身管横向振动激励的机理,得出了弹丸激励作用下身管的振动响应,并通过案例计算,获得了在运动弹丸冲击作用下的身管振动规律.结果表明,弹丸加速度越大,身管振动幅值越小;随着弹丸加速度增大,在弹丸出口瞬间,炮口振动幅值达到最大;身管刚度越大,强迫振动幅值越小.     

美国的榴弹炮

榴弹炮同加农炮、加农榴弹炮一起又统称野战火炮或身管火炮。榴弹炮是火炮中的重要成员,是陆军地面战争中实施进攻或防御的火力支柱。早在40年代,美国就研制出了 M101式105毫米榴弹炮和 M114式155毫米榴弹炮、M7式105毫米自行榴弹炮。50年代,美国同其它一些国家又对牵引式榴弹炮进行了改进与发展,特别是采用360°回转的射击座盘和炮口制退器,并不断研制新弹种,其中美国的 M102式105毫米榴弹炮为当时有代表性的榴弹炮之一。60年代,美国等西     

火炮身管压坑中最大应力强度的有限元仿真分析

利用MSC Patran软件作为建立有限元分析模型的前后处理平台,以MSC Nastran作为求解器,通过对某型火炮身管在不同压坑深度、定载荷作用下的有限元计算,分析了压坑深度对身管强度及其使用安全性的影响,指出现有标准存在的缺陷,为建立完善的评判标准提供依据。     

编读互动

回音壁 河北省唐山市 朱亮:台湾陆军装备的最大口径自行火炮是什么型号？ 台湾陆军目前装备口径最大的自行火炮是M110A2型自行榴弹炮。 M110式自行榴弹炮的改进型分M110Al和M1110A2式两种,火炮身管长均为40倍口径,因而大大提高了炮弹的初速和射程。与之前的型号相比,M110A2式火炮身管前端增加了双室炮口制退器,进一步提高了射击稳定性,同时改进了制动装置和发动机监控装置。M110A2式榴弹炮发射榴弹时初速747米／秒,最大射程23公里,发射火箭增程弹     

冲击反作用式炮口制退器数值模拟分析

针对冲击反作用式炮口制退器炮口流场建立数学物理模型,进行数值模拟仿真计算,采用多种控制方程及k-ε模型,并利用动网格技术,计算得到了炮口流场的结构和流动参数。通过单冲击式炮口制退器与冲击反作用式炮口制退器壁面合力,炮膛合力等对比,揭示了该型制退器炮口流场的发展规律,且展示了其相比于冲击式炮口制退器的优势。冲击反作用式炮口制退器在发射时后排边孔道出口截面压力明显高于前排的边孔道出口截面压力,与冲击式炮口制退器相比,炮膛合力不足其1/3,制退器壁面合力不足其1/4。数值模拟结果可为该型制退器结构设计与优化提供必要的参考。     

残余应力对身管内膛裂纹应力强度因子的影响

自紧技术通过施加自紧压力使身管内膛发生塑性变形,以产生残余应力增大身管强度,也是提高身管使用寿命的有效方法。为了研究残余应力对身管内膛裂纹的影响,建立了具有残余应力的身管扩展有限元模型,计算了不同自紧度的身管在残余应力场作用下,内膛表面裂纹的强度因子,分析了自紧残余应力和裂纹深度对裂纹应力强度因子大小的影响。同时,在连续射击后发生残余应力释放的条件下,计算了自紧身管的残余应力的变化规律和表面热应力对裂纹应力强度因子的影响。结果表明：自紧残余应力能有效抑制身管裂纹的扩展,提高疲劳寿命,其抑制效果与残余应力的大小成正相关,自紧身管在射击后,热载荷作用下,表层的残余应力由压应力变成拉应力,其他区域切向残余应力数值也相应减小,残余拉应力使身管表层更容易开裂。     

炮口制退器侧孔排布对尾翼弹尾翼的影响研究

尾翼弹在发射出膛时尾翼部位会受到炮口制退器腔室内流场的影响,改变其原定的发射姿态,而炮口制退器侧孔排列是改变腔室内流场复杂程度的主要原因。提出发射状态下,研究炮口制退器的侧孔排布对尾翼部位受力状态的影响规律。利用动网格技术,对尾翼弹尾翼在炮口制退器腔室内的运动进行流场仿真模拟,研究炮口制退器不同侧孔排布对尾翼弹尾翼的运动影响。结果显示,在保证炮口制退器侧孔总面积不变的条件下,只需使随炮口制退器每排侧孔数量增加就能使尾翼所受径向力矩和轴上力矩逐渐减小,增加了尾翼弹的飞行稳定性,在工程应用中有着极大价值。     

身管内表面烧蚀磨损研究进展

身管的寿命长期制约着火炮性能和战斗力的提升,因此现代装备迫切需要延长身管的使用寿命。详细阐述了影响身管内表面的因素以及身管使用寿命上的研究进展。介绍了国内外烧蚀磨损研究现状,分析了身管内表面烧蚀磨损形貌影响因素及其在服役过程中的变化过程。针对影响烧蚀磨损的热作用、化学作用和机械作用总结了相应的保护措施,即镀层、缓蚀剂和弹带材质,并分析了各方法的特点。该研究可为相关人员了解身管寿命机理研究现状和进一步研究工作提供参考。     

身管自重弯曲对射击精度的影响分析与修正

运用有限元方法计算出身管在自重作用下不同射角时炮口端的弯曲度,得出炮口角随射角的变化关系,分析身管自重弯曲对火炮射击精度的影响,并建立身管弯曲的修正模型。证明身管的自重弯曲是影响射击精度的不可忽略的因素,提出了一种计算弯曲度和修正射击的方法。     

火炮身管内膛损伤机理分析

身管是火炮的关键部件,也是最易损耗的部件之一。火炮在发射过程中,身管内高温、高压的气体对身管内膛造成严重的损害,使身管内膛出现裂纹、龟裂、膛线脱落,严重影响火炮的射击精度和身管寿命,甚至会产生炸膛,危害到发射人员的安全。所以急需对身管内膛损伤进行机理分析,以利于身管寿命的检测和维护。以身管损伤的一般规律为主线,从损伤的5种形式入手,详细地讨论了身管常见损伤形式的原因和影响因素,并对其进行了机理分析。研究结果表明,身管内膛损伤主要是由于高温高压的火药气体和弹丸的挤进摩擦导致的,常见的物理反应损伤为内膛裂纹、内膛挂铜和内膛烧蚀,常见的化学反应损伤为镀铬层脱落,而内膛磨损是在物理反应和化学反应耦合作用下产生的损伤。     

火炮身管受热变形对射角的影响

火炮连续射击时,身管温度迅速升高,弹性模量随之下降,增大身管在自重作用的弯曲变形,从而对射角产生影响。     

考虑自重挠度的火炮试验装置身管稳定性校核研究

针对炮口强冲击条件下身管可能出现失稳的问题,将某型火炮试验装置身管近似为一端固定、一端铰支的九阶梯变截面构件．基于有限元软件平台,提取身管各截面在重力作用下的挠度,建立具有初始挠度的身管有限元模型,并验证其在冲击条件下的稳定性．该研究结论为炮口冲击式火炮试验装置的可行性论证提供了科学依据．     

不同射速对身管内壁烧蚀的影响

为了研究自动武器身管在不同射速条件下的熔化烧蚀状况,利用有限元的方法,用Abaqus软件建立身管的瞬态传热模型。基于传热学的理论,在射速分别为300发/min、400发/min以及600发/min状态下对身管的对流传热进行模拟仿真,得到身管内壁表面在发射过程时的温度。然后建立身管烧蚀模型,再根据所建立的烧蚀模型计算出身管内壁烧蚀的厚度。对比在不同射速下身管的烧蚀情况,得出身管内壁的烧蚀规律。上述研究为合理安排射速以及身管寿命预测提供了有益的参考。     

连射身管温度场及弹丸扰动分析

以小口径自动步枪枪弹和身管为研究对象.建立身管温度场有限元模型,在传热学的基础上结合内弹道计算结果分析身管传热,得到连射情况下的身管温度场,并以此为边界建立连发射击身管-弹丸热力耦合有限元模型,加载内弹道膛压曲线,采用有限元显示动力学分析弹丸膛内变形以及运动特性.研究结果表明:温度升高引起弹丸材料变形和应力变化是导致弹...