膨胀波火炮惯性炮闩运动分析
发布时间：2020-12-25 21:38
膨胀波火炮能够在保证威力的情况下,减小后坐和降低身管热量,缓解了火炮机动性和威力之间的矛盾,并且能够通过控制后喷装置喷口打开时机的方式,来控制弹丸初速,提高了火炮的发射性能。因而被称之为目前最受关注的新型火炮之一。针对惯性炮闩式膨胀波火炮的发射机理、惯性炮闩结构参数对膨胀波火炮弹道特征量的影响以及内弹道过程进行研究,对膨胀波火炮的研究及优化具有一定的意义。首先,对比了惯性炮闩式膨胀波火炮与无后坐力炮等低后坐火炮的弹道特点,建立惯性炮闩式膨胀波火炮的物理模型,并对膨胀波火炮闭膛时期、惯性炮闩运动时期以及火药燃气后喷时期的弹道特性进行分析,建立惯性炮闩式膨胀波火炮的发射模型。其次,利用Matlab软件编写膨胀波火炮的内弹道程序,比较常规闭膛火炮的内弹道曲线与膨胀波火炮内弹道的差异;用相关实验结果来验证建立的膨胀波火炮的内弹道模型是正确的。综合分析惯性炮闩的结构参数(惯性炮闩的质量、最大后坐行程长和惯性炮闩的启动压力)对膨胀波火炮的弹道特征量(膛压、后喷装置喷口打开时间和火药燃气的后喷流量等)产生的影响,得到一些基本的理论,对于膨胀波火炮的研究设计与性能提高提供一定的参考。最后,通过建立二维...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膨胀波火炮的结构简图
图1.2（b）为爆炸隔板打开后的状态。具体的实现过程为：在膨胀波火炮后喷装置喷口扩张部与药室连接处安装一个爆炸隔板（爆破片），随着火药燃烧，爆炸隔板（爆破片）上承受越来越大的作用力，当作用力超过爆炸隔板（爆破片）的极限压力时，爆炸隔板（爆破片）会迅速破裂。药室底部与后喷装置扩张喷管的喉部连接，弹后空间的火药燃气受压力驱动开始高速向后运动。主动爆炸隔板式膨胀波火炮的后喷打开时间的控制是由爆炸隔板本身的厚度和爆炸隔板材料的力学特性所决定的。
图 1.3 35mm 膨胀波火炮实验准备图之后,阿瑞斯公司把一门安装在美军坦克上的 120mm 火炮改成了膨胀波火炮，并将这门火炮安装在一辆轻型装甲上，这门膨胀波火炮的弹药是由穿甲弹改成的，于 2007年组织实弹射击,以验证膨胀波火炮的发射原理在较大口径火炮中的使用情况[11]。2008 年 8 月 13 日，美国阿瑞斯公司再一次对膨胀波火炮进行实验。这次实验的105mm 膨胀波火炮。105mm 膨胀波火炮采用了摆膛技术，这是一个直接并且方便装填弹药的技术。并对后喷装置的喷口及连接装置进行的重新设计。阿瑞斯公司对这一膨胀波火炮进行了6发实弹射击，射击过程中没有出现重大的部件故障或者意外的测试记录。测试结果与理论计算相差不大。实验取得较好的结果。图 1.4 为 105mm 膨胀波火炮实验射击图[18]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]膛口初始流场对火药燃气流场影响的数值研究[J]. 郭则庆,王杨,姜孝海,李鸿志. 兵工学报. 2012(06)
[2]双门式炮闩膨胀波火炮最佳开闩时机确定和分析[J]. 张小嘎,狄长春,郭博,李杰仁,刘波. 火炮发射与控制学报. 2011(04)
[3]膨胀波火炮内弹道初步研究[J]. 岳文龙,董彦诚,李雪松,宿明臣. 火炮发射与控制学报. 2011(02)
[4]膛口装置三维流场的数值模拟及制退效率计算[J]. 张焕好,陈志华,姜孝海,韩珺礼. 兵工学报. 2011(05)
[5]某无后坐炮的流场数值模拟[J]. 王杨,姜孝海,郭则庆,杨绪普. 南京理工大学学报(自然科学版). 2011(01)
[6]基于动网格技术的膛口流场数值模拟[J]. 江坤,王浩. 火炮发射与控制学报. 2010(03)
[7]膨胀波火炮后喷冲击波流场数值模拟[J]. 陈新,曹从咏,周翠平. 南京理工大学学报(自然科学版). 2010(03)
[8]膨胀波火炮两相流内弹道性能分析与数值模拟[J]. 王颖泽,张小兵. 兵工学报. 2010(02)
[9]膨胀波火炮发射性能计算分析[J]. 王颖泽,张小兵. 高压物理学报. 2009(06)
[10]后效期火药气体流空过程数值模拟[J]. 王杨,郭则庆,姜孝海. 火炮发射与控制学报. 2009(03)
博士论文
[1]武器发射时冲击波/噪声的数值模拟方法及其应用[D]. 王杨.南京理工大学 2012
[2]基于膨胀波发射技术的火炮内弹道与发射动力学分析[D]. 王颖泽.南京理工大学 2009
[3]炮口制退器优化设计理论与方法研究[D]. 江坤.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]某新型低后坐力火炮发射技术研究[D]. 刘圣杰.南京理工大学 2013
[2]低后坐发射技术及仿真分析研究[D]. 许桎嶂.中北大学 2012
[3]炮口制退器流场数值仿真研究[D]. 李伟.南京理工大学 2008
[4]与内弹道耦合的多管发射膛口非定常流场数值模拟[D]. 朱斌.南京理工大学 2006
本文编号：2938433
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膨胀波火炮的结构简图
图1.2（b）为爆炸隔板打开后的状态。具体的实现过程为：在膨胀波火炮后喷装置喷口扩张部与药室连接处安装一个爆炸隔板（爆破片），随着火药燃烧，爆炸隔板（爆破片）上承受越来越大的作用力，当作用力超过爆炸隔板（爆破片）的极限压力时，爆炸隔板（爆破片）会迅速破裂。药室底部与后喷装置扩张喷管的喉部连接，弹后空间的火药燃气受压力驱动开始高速向后运动。主动爆炸隔板式膨胀波火炮的后喷打开时间的控制是由爆炸隔板本身的厚度和爆炸隔板材料的力学特性所决定的。
图 1.3 35mm 膨胀波火炮实验准备图之后,阿瑞斯公司把一门安装在美军坦克上的 120mm 火炮改成了膨胀波火炮，并将这门火炮安装在一辆轻型装甲上，这门膨胀波火炮的弹药是由穿甲弹改成的，于 2007年组织实弹射击,以验证膨胀波火炮的发射原理在较大口径火炮中的使用情况[11]。2008 年 8 月 13 日，美国阿瑞斯公司再一次对膨胀波火炮进行实验。这次实验的105mm 膨胀波火炮。105mm 膨胀波火炮采用了摆膛技术，这是一个直接并且方便装填弹药的技术。并对后喷装置的喷口及连接装置进行的重新设计。阿瑞斯公司对这一膨胀波火炮进行了6发实弹射击，射击过程中没有出现重大的部件故障或者意外的测试记录。测试结果与理论计算相差不大。实验取得较好的结果。图 1.4 为 105mm 膨胀波火炮实验射击图[18]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]膛口初始流场对火药燃气流场影响的数值研究[J]. 郭则庆,王杨,姜孝海,李鸿志. 兵工学报. 2012(06)
[2]双门式炮闩膨胀波火炮最佳开闩时机确定和分析[J]. 张小嘎,狄长春,郭博,李杰仁,刘波. 火炮发射与控制学报. 2011(04)
[3]膨胀波火炮内弹道初步研究[J]. 岳文龙,董彦诚,李雪松,宿明臣. 火炮发射与控制学报. 2011(02)
[4]膛口装置三维流场的数值模拟及制退效率计算[J]. 张焕好,陈志华,姜孝海,韩珺礼. 兵工学报. 2011(05)
[5]某无后坐炮的流场数值模拟[J]. 王杨,姜孝海,郭则庆,杨绪普. 南京理工大学学报(自然科学版). 2011(01)
[6]基于动网格技术的膛口流场数值模拟[J]. 江坤,王浩. 火炮发射与控制学报. 2010(03)
[7]膨胀波火炮后喷冲击波流场数值模拟[J]. 陈新,曹从咏,周翠平. 南京理工大学学报(自然科学版). 2010(03)
[8]膨胀波火炮两相流内弹道性能分析与数值模拟[J]. 王颖泽,张小兵. 兵工学报. 2010(02)
[9]膨胀波火炮发射性能计算分析[J]. 王颖泽,张小兵. 高压物理学报. 2009(06)
[10]后效期火药气体流空过程数值模拟[J]. 王杨,郭则庆,姜孝海. 火炮发射与控制学报. 2009(03)
博士论文
[1]武器发射时冲击波/噪声的数值模拟方法及其应用[D]. 王杨.南京理工大学 2012
[2]基于膨胀波发射技术的火炮内弹道与发射动力学分析[D]. 王颖泽.南京理工大学 2009
[3]炮口制退器优化设计理论与方法研究[D]. 江坤.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]某新型低后坐力火炮发射技术研究[D]. 刘圣杰.南京理工大学 2013
[2]低后坐发射技术及仿真分析研究[D]. 许桎嶂.中北大学 2012
[3]炮口制退器流场数值仿真研究[D]. 李伟.南京理工大学 2008
[4]与内弹道耦合的多管发射膛口非定常流场数值模拟[D]. 朱斌.南京理工大学 2006
本文编号：2938433
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