新技术对大口径舰炮发射系统可靠性的影响分析
发布时间：2021-08-26 06:10
为解决大口径舰炮发射系统的可靠性问题,进行新技术应用的可靠性影响分析。首先明确全可燃药筒装药技术、激光点火技术和垂直装填技术的应用可行性,表明它们能够简化新型舰炮发射系统的组成结构。然后采用多态模糊故障树理论构建发射系统的故障模型,给出新技术应用的可靠性衡量依据。最后,进行传统与新型舰炮发射系统的可靠性对比评估。获得的结果表明:新技术的应用可以减少发射故障模式,可以使得舰炮发射故障率降低、可靠度提高;相较于改进传统舰炮部件可靠度的方式,新技术的应用具有更好的可实现性,为提高大口径舰炮系统的可靠性提供了有效途径。
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(19)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
新型大口径舰炮发射系统的多态故障树Fig.4Multi-statefaulttreeofnovelnavalgunlaunchingsystem
水平的约束机制。本文开展新技术应用对大口径舰炮可靠性的影响研究。将新型大口径舰炮发射系统作为研究对象，首先对它进行新技术应用的可行性分析。然后基于多态故障树理论，构建新型发射系统可靠性的定性和定量分析模型，明确其可靠性水平。最后通过传统和新型舰炮发射系统的可靠性对比评价，度量新技术应用的可靠性增长程度，为提高舰炮可靠性提供技术借鉴。1大口径舰炮发射系统新技术的应用可行性以大口径舰炮发射系统为研究对象，从炮弹的视角自上而下地给出传统舰炮发射系统的结构示意如图1所示。图1传统大口径舰炮发射系统的结构示意图Fig.1Structuraldiagramofgenerallarge-calibernavalgunlaunchingsystem1.1全可燃药筒装药技术图1（a）给出传统舰炮发射系统中炮弹与身管的结构示意图。它的炮弹是定装式结构，壳体是钢性药筒形式。针对钢性药筒的结构特点与射击需求，发射系统中必须设有抽壳机构、不抽壳保险部件、退壳机构等复杂机械结构，炮尾后部需要固定有输弹槽，为被抽药筒导向。同时在射击过程中，也需要使得抽壳运动和输弹运动相互协调。药筒主要用于盛装并密封发射装药、连接底火等，通过对发射药装药技术进行改进，采用可燃容器装填不同种类和重量的发射药形成组合模块装药，既能够替代传统的金属药筒，也能够进一步提高弹丸初速、增大射程，已取得了阶段性研究成果[4–5]。将全可燃药筒装药技术[5]应用于新型大口径舰炮系统中，采用分装式结构的炮弹，可以大幅简化舰炮发射系统组成结构，省去传统发射系统与钢性药筒相关的机械结构和运动协调控制，无需再添加冗余部件，其概念示意图如图2所示。图2新型大口径舰炮的全可燃药筒和激光点火技术概念示意图
使得抽壳运动和输弹运动相互协调。药筒主要用于盛装并密封发射装药、连接底火等，通过对发射药装药技术进行改进，采用可燃容器装填不同种类和重量的发射药形成组合模块装药，既能够替代传统的金属药筒，也能够进一步提高弹丸初速、增大射程，已取得了阶段性研究成果[4–5]。将全可燃药筒装药技术[5]应用于新型大口径舰炮系统中，采用分装式结构的炮弹，可以大幅简化舰炮发射系统组成结构，省去传统发射系统与钢性药筒相关的机械结构和运动协调控制，无需再添加冗余部件，其概念示意图如图2所示。图2新型大口径舰炮的全可燃药筒和激光点火技术概念示意图Fig.2Simplifieddiagramofthecompletecombustiblecartridgecaseandthelaserignitionsystem1.2激光点火技术图1（b）给出传统舰炮发射系统中炮弹击发机构的示意简图。它安装在闩体内，通过击针撞击底火的动能产生击发能量，主要由击针、击针簧、击针盖、击发传动装置组成。采用底火击发时其击发运动往往会引起底火不被击发的现象，影响舰炮系统的作战效能。随着点火系统和点火方式的不断发展，激光具有输出功率高、能量集中、能避免电磁干扰和易于控制等优点，展示出了成为理想点火源的潜能。通过激光与含能材料作用机理研究，研制模块装药全可燃火帽、确定模块装药点传火结构，已经基本实现了激光点火技术[6–7]的工程化应用。将激光点火技术应用于新型大口径舰炮系统中，既适用于全可燃药筒装药结构，也避免了传统发射系统与击发机构相关的机械结构协调控制。但是它也需添加激光装置，主要包含激光器、传输光路、激光透镜窗口等组件，其概念示意图如图2所示。1.3垂直装填技术图1（c）给出传统舰炮发射系统中炮弹装
【参考文献】：
期刊论文
[1]舰炮可靠性指标参数的选择和确定方法[J]. 李翔. 舰船科学技术. 2017(21)
[2]大口径舰炮制导炮弹装填方式[J]. 张云杰,贾兰俊,李洪果,彭松江. 舰船科学技术. 2015(05)
[3]美欧155毫米舰炮的研制与启示[J]. 赵彦森,周云华,邱群先. 舰船科学技术. 2013(05)
[4]浅谈武备系统可靠性工程[J]. 李东兵. 战术导弹技术. 2011(05)
[5]大口径火炮中激光点火技术综述[J]. 张会生,张小兵,袁亚雄,杨均匀. 弹道学报. 1997(01)
博士论文
[1]纤维改性可燃药筒的制备与性能研究[D]. 李煜.南京理工大学 2010
本文编号：3363703
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(19)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
新型大口径舰炮发射系统的多态故障树Fig.4Multi-statefaulttreeofnovelnavalgunlaunchingsystem
水平的约束机制。本文开展新技术应用对大口径舰炮可靠性的影响研究。将新型大口径舰炮发射系统作为研究对象，首先对它进行新技术应用的可行性分析。然后基于多态故障树理论，构建新型发射系统可靠性的定性和定量分析模型，明确其可靠性水平。最后通过传统和新型舰炮发射系统的可靠性对比评价，度量新技术应用的可靠性增长程度，为提高舰炮可靠性提供技术借鉴。1大口径舰炮发射系统新技术的应用可行性以大口径舰炮发射系统为研究对象，从炮弹的视角自上而下地给出传统舰炮发射系统的结构示意如图1所示。图1传统大口径舰炮发射系统的结构示意图Fig.1Structuraldiagramofgenerallarge-calibernavalgunlaunchingsystem1.1全可燃药筒装药技术图1（a）给出传统舰炮发射系统中炮弹与身管的结构示意图。它的炮弹是定装式结构，壳体是钢性药筒形式。针对钢性药筒的结构特点与射击需求，发射系统中必须设有抽壳机构、不抽壳保险部件、退壳机构等复杂机械结构，炮尾后部需要固定有输弹槽，为被抽药筒导向。同时在射击过程中，也需要使得抽壳运动和输弹运动相互协调。药筒主要用于盛装并密封发射装药、连接底火等，通过对发射药装药技术进行改进，采用可燃容器装填不同种类和重量的发射药形成组合模块装药，既能够替代传统的金属药筒，也能够进一步提高弹丸初速、增大射程，已取得了阶段性研究成果[4–5]。将全可燃药筒装药技术[5]应用于新型大口径舰炮系统中，采用分装式结构的炮弹，可以大幅简化舰炮发射系统组成结构，省去传统发射系统与钢性药筒相关的机械结构和运动协调控制，无需再添加冗余部件，其概念示意图如图2所示。图2新型大口径舰炮的全可燃药筒和激光点火技术概念示意图
使得抽壳运动和输弹运动相互协调。药筒主要用于盛装并密封发射装药、连接底火等，通过对发射药装药技术进行改进，采用可燃容器装填不同种类和重量的发射药形成组合模块装药，既能够替代传统的金属药筒，也能够进一步提高弹丸初速、增大射程，已取得了阶段性研究成果[4–5]。将全可燃药筒装药技术[5]应用于新型大口径舰炮系统中，采用分装式结构的炮弹，可以大幅简化舰炮发射系统组成结构，省去传统发射系统与钢性药筒相关的机械结构和运动协调控制，无需再添加冗余部件，其概念示意图如图2所示。图2新型大口径舰炮的全可燃药筒和激光点火技术概念示意图Fig.2Simplifieddiagramofthecompletecombustiblecartridgecaseandthelaserignitionsystem1.2激光点火技术图1（b）给出传统舰炮发射系统中炮弹击发机构的示意简图。它安装在闩体内，通过击针撞击底火的动能产生击发能量，主要由击针、击针簧、击针盖、击发传动装置组成。采用底火击发时其击发运动往往会引起底火不被击发的现象，影响舰炮系统的作战效能。随着点火系统和点火方式的不断发展，激光具有输出功率高、能量集中、能避免电磁干扰和易于控制等优点，展示出了成为理想点火源的潜能。通过激光与含能材料作用机理研究，研制模块装药全可燃火帽、确定模块装药点传火结构，已经基本实现了激光点火技术[6–7]的工程化应用。将激光点火技术应用于新型大口径舰炮系统中，既适用于全可燃药筒装药结构，也避免了传统发射系统与击发机构相关的机械结构协调控制。但是它也需添加激光装置，主要包含激光器、传输光路、激光透镜窗口等组件，其概念示意图如图2所示。1.3垂直装填技术图1（c）给出传统舰炮发射系统中炮弹装
【参考文献】：
期刊论文
[1]舰炮可靠性指标参数的选择和确定方法[J]. 李翔. 舰船科学技术. 2017(21)
[2]大口径舰炮制导炮弹装填方式[J]. 张云杰,贾兰俊,李洪果,彭松江. 舰船科学技术. 2015(05)
[3]美欧155毫米舰炮的研制与启示[J]. 赵彦森,周云华,邱群先. 舰船科学技术. 2013(05)
[4]浅谈武备系统可靠性工程[J]. 李东兵. 战术导弹技术. 2011(05)
[5]大口径火炮中激光点火技术综述[J]. 张会生,张小兵,袁亚雄,杨均匀. 弹道学报. 1997(01)
博士论文
[1]纤维改性可燃药筒的制备与性能研究[D]. 李煜.南京理工大学 2010
本文编号：3363703
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