榴彈機(jī)槍系統(tǒng)低后坐發(fā)射技術(shù)研究.pdf

1、文章以輕型三腳架支承射擊的榴彈機(jī)槍系統(tǒng)為研究對(duì)象，以武器系統(tǒng)低后坐發(fā)射和射擊密集度為核心研究?jī)?nèi)容，結(jié)合多體動(dòng)力學(xué)理論、氣體動(dòng)力學(xué)理論、槍炮彈道學(xué)理論對(duì)榴彈機(jī)槍系統(tǒng)低后坐發(fā)射技術(shù)的發(fā)射機(jī)理、自動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性、架座力與射擊密集度的關(guān)鍵影響因素等方面展開(kāi)研究工作。解決輕量化的榴彈機(jī)槍系統(tǒng)發(fā)射高速榴彈帶來(lái)后坐力大、射擊密集度差的問(wèn)題。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計(jì)采用導(dǎo)氣-浮動(dòng)槍管混合式低后坐發(fā)射技術(shù)的榴彈機(jī)槍方案?；趦?nèi)彈道理論、槍炮

2、氣體動(dòng)力學(xué)理論，建立考慮熱量散失及槍管浮動(dòng)影響的內(nèi)彈道時(shí)期和后效期的氣體動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。利用多體動(dòng)力學(xué)理論，建立綜合考慮土壤彈塑性、架座-槍管柔性和撥彈阻力作用的高速榴彈機(jī)槍系統(tǒng)低后坐發(fā)射動(dòng)力學(xué)剛?cè)狁詈夏Ｐ?。根?jù)建立的剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)模型獲得彈丸出膛口的起始擾動(dòng)參數(shù)，結(jié)合外彈道計(jì)算模型，進(jìn)行榴彈機(jī)槍系統(tǒng)射擊密集度仿真分析。
　　(2)為了大幅降低榴彈機(jī)槍系統(tǒng)架座力、提高武器系統(tǒng)射擊密集度，通過(guò)大量仿真模擬計(jì)算，分析采用導(dǎo)氣-浮動(dòng)

3、槍管混合式低后坐發(fā)射技術(shù)的武器系統(tǒng)自動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)特性，給出架座力峰值的變化規(guī)律和膛口擾動(dòng)特征量對(duì)射擊密集度的敏感系數(shù)。圍繞射擊邊界條件、浮動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)、槍械結(jié)構(gòu)參數(shù)、導(dǎo)氣裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)自動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)特征量、架座力及射擊密集度的影響展開(kāi)分析研究，給出實(shí)現(xiàn)武器低后坐高精度發(fā)射的參數(shù)調(diào)整范圍。
　　(3)針對(duì)單藥室后噴低后坐技術(shù)發(fā)射過(guò)程中彈丸初速衰減嚴(yán)重、減后坐效率低的缺點(diǎn)，提出雙藥室后噴低后坐發(fā)射方案。基于內(nèi)彈道學(xué)理論、超音速氣體動(dòng)力學(xué)理

4、論，建立包含后藥室、前藥室、噴管、導(dǎo)氣室四個(gè)計(jì)算區(qū)域的一維非定常氣動(dòng)數(shù)學(xué)計(jì)算模型，解決四個(gè)區(qū)域耦合求解的難題，為雙藥室后噴低后坐技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。
　　(4)分析雙藥室后噴低后坐武器各氣室之間氣流壓力變化規(guī)律，討論噴管內(nèi)氣流壓力、溫度、密度、速度在管內(nèi)分布情況和氣流特征參數(shù)隨時(shí)間變化規(guī)律，揭示雙藥室氣流后噴減后坐機(jī)理。研究單藥室后噴裝置噴管開(kāi)孔位置、雙藥室后噴裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)減后坐效率、彈丸初速的影響規(guī)律。建立采用雙藥室后噴低后坐發(fā)

5、射技術(shù)的武器系統(tǒng)發(fā)射動(dòng)力學(xué)模型，研究雙藥室后噴裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)噴管氣流反推力、自動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)特性、架座力和射擊密集度影響規(guī)律。
　　(5)權(quán)衡導(dǎo)氣-浮動(dòng)槍管低后坐技術(shù)與雙藥室后噴低后坐技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，將上述兩種低后坐發(fā)射技術(shù)同時(shí)應(yīng)用于高速榴彈機(jī)槍系統(tǒng)。建立采用槍管浮動(dòng)和雙藥室后噴低后坐發(fā)射技術(shù)的武器系統(tǒng)剛?cè)狁詈习l(fā)射動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)仿真計(jì)算，研究自動(dòng)機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)武器系統(tǒng)自動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)特征量、架座力、射擊密集度的影響規(guī)律，確定實(shí)現(xiàn)武器系統(tǒng)低

6、后坐高精度發(fā)射的結(jié)構(gòu)參數(shù)取值范圍。
　　(6)結(jié)合本文所研究?jī)?nèi)容，設(shè)計(jì)試驗(yàn)總體方案，分別對(duì)高速榴彈機(jī)槍系統(tǒng)的彈丸初速、自動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)特征量、武器系統(tǒng)后坐力、膛壓、后藥室及噴管氣室氣體壓力、射彈散布進(jìn)行測(cè)試研究。將仿真模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本符合，驗(yàn)證了文中建立的武器系統(tǒng)內(nèi)彈道計(jì)算模型、射擊密集度計(jì)算模型、雙藥室后噴數(shù)學(xué)計(jì)算模型、榴彈機(jī)槍系統(tǒng)剛?cè)狁詈习l(fā)射動(dòng)力學(xué)仿真模型的正確性。
　　通過(guò)上述關(guān)鍵問(wèn)題的