转管武器自动机运动特性分析与仿真技术研究

发布时间：2020-06-01 03:07

【摘要】：本文介绍了国内外转管武器系统的发展现状，分析了转管武器系统的结构组成与工作原理。以外能源驱动方式下的6管30mm内外能源耦合转管武器为研究对象，结合虚拟样机仿真技术，运用ADAMS仿真软件建立了该转管武器自动机动力学仿真模型；根据经典内弹道学理论，运用MATLAB软件分析并计算了高射速转管武器发射时的炮膛合力，研究了基于ADAMS仿真软件的炮膛合力的添加方法；探讨了在转管武器自动机动力学仿真建模中，缓冲器的等效建模方法以及凸轮曲线槽间隙变化的参数化实现方法；通过对动力学模型的仿真计算，得到了转管武器自动机机芯组件的运动特性和后坐运动特性。本文引入正交试验法，对自动机动力学进行了多方案仿真试验设计，研究了射频、凸轮曲线槽间隙、缓冲器参数（弹簧刚度、阻尼、预压力）在不同因素水平下对转管武器自动机后坐运动特性的影响，对后坐运动特性指标、机芯体碰撞力指标进行了极差分析，并给出一组各因素水平的最优匹配方案。本文基于有限元分析方法与振动分析理论，运用ABAQUS仿真软件，对身管组卡箍不同布置形式下的转管武器系统进行了模态分析，研究了身管组卡箍布置形式对转管武器振动模态的影响，并给出针对转管武器身管组卡箍的合理布置形式。本文的研究工作对于转管武器自动机系统的基础研究及改进设计具有一定的工程参考价值。
【图文】：

转管武器,高技术

转管武器具有高初速，高射速的优点，恰与近程末端防空反导作战对火炮系统提出的基本要求不谋而合。当空袭来临，面对短时间、近距离、突然出现的来袭目标，转管武器或多管联装转管武器系统能够以“弹雨”或“弹幕”般的火力形式和极高的命中率有效拦截来袭目标[5]。此外，转管武器还兼具身管寿命长，机动性好，转移火力迅速及低空、超低空射击无死角，地形适应能力强等优点，能够一改导弹在末端近程防御中的窘境，成为陆地及海上防空武器系统的不二选择，是近程末端防空作战的一道杀手锏。转管武器除作为弹炮结合防空系统中的重要组成部分，配合近程导弹使用外，还广泛装备于陆军（步兵战车、火力突击车、牵引发射架、轻型发射三脚架）、空军（战斗机、武装直升机）、海军（舰艇）等多军种武器载体。转管武器不仅可以作为机载航空自动武器，还可作为近程武器独立执行防空任务，毁伤低空、超低空目标，还可凭借“弹幕”般的密集火力对轻型装甲目标构成毁伤、压制敌方火力点、封锁要道隘口。转管武器从面世发展至今，已有一个半世纪之久，但其经典的结构原理直面战争样式翻天覆地的变化却长盛不衰，日益展现出更为广阔的应用前景。

转管武器,内部结构,身管

中北大学学位论文2 转管武器自动机结构原理分析器指由外部或内部能源提供动力，驱动转管武器的身管组和旋转体动机与拨弹机构等相应零部件完成供弹、闭锁、击发、开锁、抽筒转管武器自动连续射击的武器系统[16]。器由身管、机芯组件（机芯）、行星体、炮箱、缓冲器、供弹机构主要零部件构成，如图 2.1 所示。转管武器的各身管（一般为 3～7 均匀排列的方式与炮尾固连，，形成身管组，身管组共用一个供弹系身管都配有一套机芯组件，机芯体位于行星体的纵向导槽内，身管后轴承支撑于炮箱内。炮箱通过前后支点固定在炮架上[17]。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ303

【参考文献】