炮口制退器在转管武器上的应用研究

发布时间：2020-11-07 18:45

　　 小口径转管武器具有结构紧凑、火力密集等优点,在末端防空反导中占有重要地位,被广泛应用于海陆空武器装备。为适应武器系统轻量化发展趋势和提高转管武器在不同平台的适装性,需要对火炮后坐力/后坐阻力进行控制。本文以某23mm转管武器为研究对象,采用流体动力学和结构动力学数值模拟的方法,对加装炮口制退器的减后坐技术进行了研究。研究内容包括适用于转管武器的炮口制退器结构设计、制退效率计算方法及制退器性能评估。具体内容如下:(1)针对三维流场仿真求解炮口制退器效率时间长、需要计算机资源大等问题,在分析炮口制退器受力特征的基础上,提出了一种基于二维流场计算炮口制退器效率的修正方法,对缩短炮口制退器设计周期具有重要意义。(2)根据转管武器炮口结构特点,设计了两种适用的炮口制退器结构方案,通过效率指标从多组方案中选定合适的侧孔结构参数。经校核,其刚强度均满足要求。(3)进行了炮口流场的分析计算,通过炮口区域最大超压值和位置的确定,以了解炮口气流对武器平台的影响。计算结果表明:侧孔偏置分布时,炮口斜下方最大超压是对称分布时的四倍;通过对武器前装甲板相关位置的应力分析,两种结构产生的应力响应均远小于材料的屈服极限,因此两种结构可根据需求选择使用。(4)采用动网格技术对加装不同效率炮口制退器对弹丸初速的影响规律进行研究,研究表明制退器效率与弹丸初速损失成正比例关系,通过数据拟合可得到两者的函数关系式,为外弹道的准确计算提供了参考依据。(5)开展了与炮口制退器相匹配的缓冲器结构参数的分析计算,并通过优化缓冲器参数,以达到最佳的减后坐力效果。同时研究结果也说明了缓冲器参数与制退器相匹配的必要性。(6)采用多刚体动力学方法对加装炮口制退器后的火炮炮口扰动情况进行了仿真分析,计算结果表明加装炮口制退器对转管武器炮口扰动的影响较小。通过以上研究,转管武器加装炮口制退器对武器系统影响较小,表明通过加装炮口制退器进行后坐力控制的技术手段切实可行。可为转管武器减后坐技术提供参考。
【学位单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TJ303
【部分图文】：

图 2.1 冲击式结构退器中，火药气体经过反射挡板的反射后从侧孔的火药气体仍具有较大压力，因此为了进一步利冲击式制退器通常设计两个腔室，而由于第二个腔结构尺寸小于第一室。这种结构的制退器相比与。炮口制退器器的结构特点是腔室直径较小（小于 1.3 倍口径）长条形侧孔，有时为了保证火药气体较好的膨胀 2.2）。

图 2.1 冲击式结构口制退器中，火药气体经过反射挡板的反射后从侧孔向外胀后的火药气体仍具有较大压力，因此为了进一步利用从许多冲击式制退器通常设计两个腔室，而由于第二个腔室此其结构尺寸小于第一室。这种结构的制退器相比与其它效率。用式炮口制退器制退器的结构特点是腔室直径较小（小于 1.3 倍口径），孔或长条形侧孔，有时为了保证火药气体较好的膨胀加速如图 2.2）。

中北大学学位论文器的工作原理是：当火药气体到达侧孔入口时，由具有较高压力，一部分火药气体在高压作用下流入后加速从侧孔向后喷出，产生向前的气流总反力分后坐阻力。为了保证一定的制退器效率，其结构尺保证一定的侧孔流量。与冲击式炮口制退器相比，退器的效率往往较低。其优点在于不需要大直径的小，适用于对炮口制退器径向尺寸要求较严格的情用式炮口制退器式制退器结合了前两种制退器的结构特点，腔室直间，具有小面反射挡板，侧孔形状一般为圆形或条
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本文编号：2874339