基于变胞原理的大口径舰炮中腹供弹系统设计与研究
发布时间：2021-11-18 11:49
大口径舰炮具有储弹量大、可全天候持续发射、火力强度及效费比高等诸多优点,在对岸火力支援及海上作战等方面具有无可替代的作用。作为海军作战武器系统中的重要组成部分,各国海军都非常重视对大口径舰炮的研究。近年来随着武器技术的发展,新形势下的作战环境对舰炮系统的功能提出了更高的要求,舰炮武器系统的发射速度、紧凑性、可靠性等性能指标显得越发重要,而对于舰炮武器系统而言,最核心的部分当属其供弹系统,因此要提高舰炮武器系统的性能,就迫切需要在供弹系统上有新的突破。在全面分析国内外典型的大口径火炮炮塔供弹系统的基础上,给出了中腹供弹系统的含义及设计准则,提出了三套原理各异的中腹供弹方案,应用层次分析法对各方案进行了评价,并通过MCE软件平台对方案评价结果进行了验证。以基于变胞原理的中腹供弹系统方案作为分析对象,对其进行了系统的机构学分析。首先对变胞供弹机构的运动轨迹进行了设计,针对不同阶段的不同运行轨迹设计了对应的子构态机构,利用基因建模理论建立了各子构态机构的基因模型,并通过基因聚合求解出了变胞供弹机构的源构态机构的基因模型。其次,结合变胞供弹机构的结构示意图、各子构态的机构运动简图及运动副编码对其...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“雷神”供弹装置结构示意图
图 1.2AGS 供弹装置示意图AGS 系统的弹药垂直装填原理为：当发射指令发出时，系统会自动选择相应的弹箱运至装卸平台，同时炮膛在高低机驱动下转至竖直位置准备接弹。装卸平台上的顶弹器从弹箱中分别取出一发弹丸和一个药筒依次装入扬弹机，弹丸和药筒在扬弹机内组装为完整的炮弹，并由扬弹机将其运送至炮塔输弹位，通过解锁机构解锁，输弹机将弹丸和药筒一起输送至炮膛内，由此便完成了一次由弹库至炮膛的供弹。AGS 舰炮系统实现了弹药的全自动补给与装填，采并首次采用模块化供补弹技术进行供弹，自动化程度高、可靠性强，但是由于其采用垂直装填任意角发射的模式，在一定程度上降低了发射速率，不能满足制式弹快速发射的要求。（3）美国 NLOS-C 曲线炮“十字军战士”自行火炮由于效费比低，被美国军方勒令下马以后，美国的研发部门便开始着手设计其替代型号——曲线炮。曲线炮即非直瞄火炮[15]，或者叫做 NLOS-C（none-line-of-sight cannon），是未来战争系统地面车辆中的一种，专门为未来战场使用而设计。NLOS-C 超前的设计理念与高新技术的融合，使得其顺理成章地成为了当前世
图 1.3 曲线炮供弹系统结构示意图线炮弹药装填原理：当发射指令发出时，由转运机器人将弹丸和药筒从储于接弹位的装填机。当弹丸和药筒同时在装填机上装填好以后，装填机在下沿着可变轨道从接弹位运动至输弹位。到达输弹位后，先将弹丸输入药筒输入炮膛，由此完成弹药的装填。由于结构的特点，当装填机到达输装填机的轴线能自动对齐炮膛轴线。从机械结构上解决了同步技术的难但是由于其自动化程度高，可变轨道技术难度大，造成其性价比低，这也的主要原因。腹供弹技术的国内研究现状国对于大口径舰炮中腹供弹技术的研究起步较晚，主要还停留在理论研口径舰炮还没有使用过中腹供弹技术，采用中腹供弹技术的舰炮要真正列长的路要走。09 年，通过前期充分的调研论证，哈尔滨工程大学机电学院舰炮研究所确
【参考文献】：
期刊论文
[1]大口径舰炮供弹系统变幅同步摆机构分析[J]. 叶小红,李少远,姜贵林,王茂林,王洪光. 应用科技. 2014(02)
[2]国外舰炮武器系统现状及发展研究[J]. 刘杨,胡江. 舰船电子工程. 2013(08)
[3]中腹摆弹机构刚-柔耦合建模及摆弹误差分析[J]. 胡胜海,古青波,彭浩宸,叶小红. 南京理工大学学报. 2013(03)
[4]变胞机构结构变换的位移子群描述方法[J]. 张忠海,李端玲. 北京邮电大学学报. 2013(03)
[5]大范围运动刚柔耦合系统动力学建模与仿真[J]. 杨正贤,孔宪仁,廖俊,徐大富. 航天器环境工程. 2011(02)
[6]大范围运动刚体-柔性梁刚柔耦合动力学分析[J]. 吴胜宝,章定国. 振动工程学报. 2011(01)
[7]第四代155毫米自行火炮技术综述[J]. 霍健鹏,潘玉田. 国防技术基础. 2010(10)
[8]变胞机构的研究综述与展望[J]. 李端玲,张忠海,戴建生,张克涛. 机械工程学报. 2010(13)
[9]柔性变胞机构的拓扑结构表示及构态变换分析[J]. 张忠海,李端玲,廖启征. 北京邮电大学学报. 2010(03)
[10]美国海军155毫米舰炮武器系统分析[J]. 陈文仁. 现代舰船. 2010(03)
博士论文
[1]变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D]. 张克涛.北京交通大学 2010
[2]基于绝对节点坐标方法的柔性多体系统动力学研究与应用[D]. 田强.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]中腹摆弹机构刚—柔耦合动力特性分析及其主动振动抑制[D]. 古青波.哈尔滨工程大学 2013
[2]复杂曲面切割变胞机构设计及其动态特性研究[D]. 张校东.哈尔滨工程大学 2012
[3]大口径舰炮中腹供弹技术研究[D]. 金锦花.哈尔滨工程大学 2011
[4]变胞机构的构态分析与结构综合[D]. 王丹.东北大学 2010
[5]武装直升机总体方案评估方法研究[D]. 刘大伟.南京航空航天大学 2010
[6]一种基于变胞原理的新型推进器的原理分析及改进设计[D]. 崔朝军.湖南大学 2009
[7]变胞机构的结构学研究与应用[D]. 张忠海.北京邮电大学 2009
[8]双连杆柔性机械臂的主动控制研究[D]. 杜欣.上海交通大学 2009
[9]变拓扑机构的构型综合及运动特性分析[D]. 郭兴辉.重庆大学 2008
本文编号：3502847
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“雷神”供弹装置结构示意图
图 1.2AGS 供弹装置示意图AGS 系统的弹药垂直装填原理为：当发射指令发出时，系统会自动选择相应的弹箱运至装卸平台，同时炮膛在高低机驱动下转至竖直位置准备接弹。装卸平台上的顶弹器从弹箱中分别取出一发弹丸和一个药筒依次装入扬弹机，弹丸和药筒在扬弹机内组装为完整的炮弹，并由扬弹机将其运送至炮塔输弹位，通过解锁机构解锁，输弹机将弹丸和药筒一起输送至炮膛内，由此便完成了一次由弹库至炮膛的供弹。AGS 舰炮系统实现了弹药的全自动补给与装填，采并首次采用模块化供补弹技术进行供弹，自动化程度高、可靠性强，但是由于其采用垂直装填任意角发射的模式，在一定程度上降低了发射速率，不能满足制式弹快速发射的要求。（3）美国 NLOS-C 曲线炮“十字军战士”自行火炮由于效费比低，被美国军方勒令下马以后，美国的研发部门便开始着手设计其替代型号——曲线炮。曲线炮即非直瞄火炮[15]，或者叫做 NLOS-C（none-line-of-sight cannon），是未来战争系统地面车辆中的一种，专门为未来战场使用而设计。NLOS-C 超前的设计理念与高新技术的融合，使得其顺理成章地成为了当前世
图 1.3 曲线炮供弹系统结构示意图线炮弹药装填原理：当发射指令发出时，由转运机器人将弹丸和药筒从储于接弹位的装填机。当弹丸和药筒同时在装填机上装填好以后，装填机在下沿着可变轨道从接弹位运动至输弹位。到达输弹位后，先将弹丸输入药筒输入炮膛，由此完成弹药的装填。由于结构的特点，当装填机到达输装填机的轴线能自动对齐炮膛轴线。从机械结构上解决了同步技术的难但是由于其自动化程度高，可变轨道技术难度大，造成其性价比低，这也的主要原因。腹供弹技术的国内研究现状国对于大口径舰炮中腹供弹技术的研究起步较晚，主要还停留在理论研口径舰炮还没有使用过中腹供弹技术，采用中腹供弹技术的舰炮要真正列长的路要走。09 年，通过前期充分的调研论证，哈尔滨工程大学机电学院舰炮研究所确
【参考文献】：
期刊论文
[1]大口径舰炮供弹系统变幅同步摆机构分析[J]. 叶小红,李少远,姜贵林,王茂林,王洪光. 应用科技. 2014(02)
[2]国外舰炮武器系统现状及发展研究[J]. 刘杨,胡江. 舰船电子工程. 2013(08)
[3]中腹摆弹机构刚-柔耦合建模及摆弹误差分析[J]. 胡胜海,古青波,彭浩宸,叶小红. 南京理工大学学报. 2013(03)
[4]变胞机构结构变换的位移子群描述方法[J]. 张忠海,李端玲. 北京邮电大学学报. 2013(03)
[5]大范围运动刚柔耦合系统动力学建模与仿真[J]. 杨正贤,孔宪仁,廖俊,徐大富. 航天器环境工程. 2011(02)
[6]大范围运动刚体-柔性梁刚柔耦合动力学分析[J]. 吴胜宝,章定国. 振动工程学报. 2011(01)
[7]第四代155毫米自行火炮技术综述[J]. 霍健鹏,潘玉田. 国防技术基础. 2010(10)
[8]变胞机构的研究综述与展望[J]. 李端玲,张忠海,戴建生,张克涛. 机械工程学报. 2010(13)
[9]柔性变胞机构的拓扑结构表示及构态变换分析[J]. 张忠海,李端玲,廖启征. 北京邮电大学学报. 2010(03)
[10]美国海军155毫米舰炮武器系统分析[J]. 陈文仁. 现代舰船. 2010(03)
博士论文
[1]变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D]. 张克涛.北京交通大学 2010
[2]基于绝对节点坐标方法的柔性多体系统动力学研究与应用[D]. 田强.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]中腹摆弹机构刚—柔耦合动力特性分析及其主动振动抑制[D]. 古青波.哈尔滨工程大学 2013
[2]复杂曲面切割变胞机构设计及其动态特性研究[D]. 张校东.哈尔滨工程大学 2012
[3]大口径舰炮中腹供弹技术研究[D]. 金锦花.哈尔滨工程大学 2011
[4]变胞机构的构态分析与结构综合[D]. 王丹.东北大学 2010
[5]武装直升机总体方案评估方法研究[D]. 刘大伟.南京航空航天大学 2010
[6]一种基于变胞原理的新型推进器的原理分析及改进设计[D]. 崔朝军.湖南大学 2009
[7]变胞机构的结构学研究与应用[D]. 张忠海.北京邮电大学 2009
[8]双连杆柔性机械臂的主动控制研究[D]. 杜欣.上海交通大学 2009
[9]变拓扑机构的构型综合及运动特性分析[D]. 郭兴辉.重庆大学 2008
本文编号：3502847
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