尾翼弹稳定装置动力仿真及结构优化研究
发布时间：2020-08-14 22:23
【摘要】：本文简要介绍了国内外张开式尾翼弹的发展现状和趋势,并且描述了不同尾翼稳定装置的结构和作用原理。以某滑膛反坦克炮榴弹为例,采用动力学仿真软件ADMAS对气缸张开式尾翼弹的尾翼稳定装置进行了动力学仿真,得到了与实际情况相吻合的仿真结果,给出了气缸张开式尾翼弹尾翼张开过程中的各参数变化曲线。通过研究气缸张开式尾翼弹膛内时期以及后效期时期的气缸充放气过程,建立了火药气体经过气缸气孔流动的理论模型,并结合尾翼弹的经典内弹道模型,得到了气缸压力随时间变化的数学模型。使用MATLAB软件对气缸内外压力数学模型进行编程,并运用ADAMS软件建立尾翼稳定装置的动力学三维仿真模型,得到了活塞的位移、速度随时间变化的规律曲线和尾翼的角度、角加速度随时间变化的规律曲线,将其与实际数据相比较后,所得到的仿真结果与实际情况相符。以尾翼稳定装置可靠发挥作用为约束条件,对尾翼弹稳定装置结构进行了优化。研究结果为气缸张开式尾翼弹稳定装置结构的优化设计提供了理论依据。
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ410.33
【图文】：
逑１．２国内外研究现状逡逑图１．１为美１０６ｍｍ无后坐力炮配备１４３４４Ａ１式破甲弹。其张开机构由一个空必逡逑活塞与尾翼组成。活塞尾部齿缘卡在尾翼片的齿槽内，平时活塞卡在尾翼座底面逡逑上，不能向前移动。活塞上端连有螺圈，螺圈与尾翼座的凸缘（剪切台）相互制逡逑约，尾翼座与弹尾是一个整体，起到制动作用，使得活塞不能向后移动，尾翼呈逡逑合披状态。平时螺圈上的剪切台和活塞的下凸起限制住活塞不可前后移动，使得逡逑尾翼不会在睦内张开。弹丸发射时，火药在膛内燃烧时产生高压气体，造成膛内逡逑皮力大于气缸内部压力，此时火药气体通过活塞上的气孔向气缸内部流入，活塞逡逑内底部受到火药气体向外的推力，但活塞受到尾翼座的限制不能向外运动，因此逡逑尾翼在炮膛内部仍呈合巧状态。膛内的压力是变化的
凰１．２气缸犀翼破甲弹逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｙｌｉｎｄｅｒ邋ｔａｉｌ邋ｈｉｇｈ邋ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ邋ａｎｔｉ－ｔａｎｋ逡逑图１．３是苏联类似化ｍｍ加农炮的ＢＫ—３６７微旋破甲弹。其气缸张开式尾翼结构逡逑中同样存在活塞，平时被剪切销固定，但尾翼内缘有一平面与活塞底部外圈相切，逡逑使得尾翼不能张开。弹丸出炮口后，气缸内部压为促使活塞被向外移动，切断剪逡逑切削后，活塞仍继续运动，其下斜面冲击尾翼片的上斜面，使尾翼绕轴张开。活逡逑塞运动到上凸缘与弹尾内缘相抵为止。这时尾翼的上斜面恰好已转至与活塞的上逡逑外圆面相切，靠着两个面的作用，使尾翼在飞行中呈永久张开状态。这种结构简逡逑单可靠，但尾翼张开时可能会由于产生的巨大冲击载荷而震碎翼片。逡逑图１．３苏ＢＫ—３６７微旋破甲弹逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｔｈｅ邋Ｓｏｖｉｅｔ邋Ｕｎｉｏｎ邋ＢＫ－３６７邋ｓｌｉｇｈｔ邋ｒｏ化ｒｙ邋ｏｆ邋ｈｉｇｈ邋ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ邋ａｎｔｉ－ｔａｎｋ逡逑美国３９４４１６８号专利文献报道了两种利用火药气体压为张开的前张式尾翼结逡逑构，在弹底部装有至少一个气体发生器，发生器用点焊或螺纹等方法固定在弹底逡逑部，并与环槽相通。而环槽又与差动活塞的小端面相通，差动活塞由＂０＂型环密封，逡逑活塞上有一凸缘位于同步环的环形槽中
１．３典型张开式尾翼逆结构分析逡逑１．３．１气缸张开式尾翼逡逑气缸张开式尾翼是一种前张式尾翼结构，如图１．４所示。这种结构的构造和作逡逑用原理是尾翼弹稳定装置内部有活塞，活塞上面具有供火药气体流入或者流出时逡逑所用的气孔。尾翼未张开前活塞使用剪切台或者螺圈来进行固定；弹丸发射后，逡逑火药被点燃从而产生高温高压气体，气体通过活塞上的气孔流入气缸当中；弹丸逡逑飞出炮曰后，借助气缸的内外压差使得活塞剪断剪切台或是剪断螺圈而向外运动，逡逑带动尾翼片展开。尾翼展开Ｗ后由于螺圈卡死在尾翼座上而自锁，防止尾翼片因逡逑受到空气阻力的作用而合巧Ｗ。逡逑（ａ）逦（ｂ）逡逑图１．４前张式气缸尾翼弹逡逑（ａ）合找状态；（ｂ）张开状态逡逑ＦｉｇN４邋Ｆｏｒｔｈ邋ｏｐｅｎｉｎｇ邋ｆｍ邋ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ逡逑１．３．２火药气体直接作用的张开式尾翼逡逑火药气体直接作用的尾翼是一种后张式的尾翼结构。在某些高速滑膛炮的直逡逑瞄破甲弹或者j數敝惺褂谜庵纸峁沟奈惨砦榷ㄗ爸茫缤迹保邓尽Ｔ诖私峁怪校义嫌幸桓龅舶逶谖惨砦榷ㄗ爸玫纳厦妫舶迳厦婵兄辈郏桑兹梦惨砥宓讲壑小ｅ义希矗义
本文编号：2793616
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ410.33
【图文】：
逑１．２国内外研究现状逡逑图１．１为美１０６ｍｍ无后坐力炮配备１４３４４Ａ１式破甲弹。其张开机构由一个空必逡逑活塞与尾翼组成。活塞尾部齿缘卡在尾翼片的齿槽内，平时活塞卡在尾翼座底面逡逑上，不能向前移动。活塞上端连有螺圈，螺圈与尾翼座的凸缘（剪切台）相互制逡逑约，尾翼座与弹尾是一个整体，起到制动作用，使得活塞不能向后移动，尾翼呈逡逑合披状态。平时螺圈上的剪切台和活塞的下凸起限制住活塞不可前后移动，使得逡逑尾翼不会在睦内张开。弹丸发射时，火药在膛内燃烧时产生高压气体，造成膛内逡逑皮力大于气缸内部压力，此时火药气体通过活塞上的气孔向气缸内部流入，活塞逡逑内底部受到火药气体向外的推力，但活塞受到尾翼座的限制不能向外运动，因此逡逑尾翼在炮膛内部仍呈合巧状态。膛内的压力是变化的
凰１．２气缸犀翼破甲弹逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｙｌｉｎｄｅｒ邋ｔａｉｌ邋ｈｉｇｈ邋ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ邋ａｎｔｉ－ｔａｎｋ逡逑图１．３是苏联类似化ｍｍ加农炮的ＢＫ—３６７微旋破甲弹。其气缸张开式尾翼结构逡逑中同样存在活塞，平时被剪切销固定，但尾翼内缘有一平面与活塞底部外圈相切，逡逑使得尾翼不能张开。弹丸出炮口后，气缸内部压为促使活塞被向外移动，切断剪逡逑切削后，活塞仍继续运动，其下斜面冲击尾翼片的上斜面，使尾翼绕轴张开。活逡逑塞运动到上凸缘与弹尾内缘相抵为止。这时尾翼的上斜面恰好已转至与活塞的上逡逑外圆面相切，靠着两个面的作用，使尾翼在飞行中呈永久张开状态。这种结构简逡逑单可靠，但尾翼张开时可能会由于产生的巨大冲击载荷而震碎翼片。逡逑图１．３苏ＢＫ—３６７微旋破甲弹逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｔｈｅ邋Ｓｏｖｉｅｔ邋Ｕｎｉｏｎ邋ＢＫ－３６７邋ｓｌｉｇｈｔ邋ｒｏ化ｒｙ邋ｏｆ邋ｈｉｇｈ邋ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ邋ａｎｔｉ－ｔａｎｋ逡逑美国３９４４１６８号专利文献报道了两种利用火药气体压为张开的前张式尾翼结逡逑构，在弹底部装有至少一个气体发生器，发生器用点焊或螺纹等方法固定在弹底逡逑部，并与环槽相通。而环槽又与差动活塞的小端面相通，差动活塞由＂０＂型环密封，逡逑活塞上有一凸缘位于同步环的环形槽中
１．３典型张开式尾翼逆结构分析逡逑１．３．１气缸张开式尾翼逡逑气缸张开式尾翼是一种前张式尾翼结构，如图１．４所示。这种结构的构造和作逡逑用原理是尾翼弹稳定装置内部有活塞，活塞上面具有供火药气体流入或者流出时逡逑所用的气孔。尾翼未张开前活塞使用剪切台或者螺圈来进行固定；弹丸发射后，逡逑火药被点燃从而产生高温高压气体，气体通过活塞上的气孔流入气缸当中；弹丸逡逑飞出炮曰后，借助气缸的内外压差使得活塞剪断剪切台或是剪断螺圈而向外运动，逡逑带动尾翼片展开。尾翼展开Ｗ后由于螺圈卡死在尾翼座上而自锁，防止尾翼片因逡逑受到空气阻力的作用而合巧Ｗ。逡逑（ａ）逦（ｂ）逡逑图１．４前张式气缸尾翼弹逡逑（ａ）合找状态；（ｂ）张开状态逡逑ＦｉｇN４邋Ｆｏｒｔｈ邋ｏｐｅｎｉｎｇ邋ｆｍ邋ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ逡逑１．３．２火药气体直接作用的张开式尾翼逡逑火药气体直接作用的尾翼是一种后张式的尾翼结构。在某些高速滑膛炮的直逡逑瞄破甲弹或者j數敝惺褂谜庵纸峁沟奈惨砦榷ㄗ爸茫缤迹保邓尽Ｔ诖私峁怪校义嫌幸桓龅舶逶谖惨砦榷ㄗ爸玫纳厦妫舶迳厦婵兄辈郏桑兹梦惨砥宓讲壑小ｅ义希矗义
本文编号：2793616
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/2793616.html
