18火炮设计理论

火炮设计理论南京理工大学火炮教研室主讲：张相炎教授联系电话：843155811概述1.1浮动原理正常后坐系统T前冲后坐系统T正常冲击发原理T复进击发原理前冲击发原理T浮动原理T1.2浮动自动机浮动自动炮浮动自动机浮动部分浮动机§4.5浮动自动机及其设计特点1.3浮动自动机工作原理(1)火药气体作用max000120202WWdxFmmxptk§4.5浮动自动机及其设计特点(2)正常后坐RptFFdtdVmRtRtptFmtWdtFmdtFmkmax001100VmaxWtmFRRRxptFmWdxFmdxFmk22202max002max2WmFR000WVmaxWWm0max§4.5浮动自动机及其设计特点(3)浮动TRptFFdtdVm'0V0max'VWtmWtmFmR20max222'VWmWmFmR000WVRmtRtptFmtWWdtFmdtFmVk''110000RmRxptFmWWdxFmdxFmVk'2'2220200200max§4.5浮动自动机及其设计特点(4)理想浮动TmaxWtmFR2max2WmFR0maxmax0021WWV当后坐时间不变RRFWtmVWtmF212'max0max当后坐行程不变RRFWmVWmF4182'2max20max§4.5浮动自动机及其设计特点1.4浮动自动炮的优点大幅度减少后坐力;减小撞击;保持后坐力方向一致。总之，采用浮动原理较好地解决自动炮威力与机动性、威力与精度的矛盾。§4.5浮动自动机及其设计特点1.5浮动自动机的分类浮动自动机是依靠浮动机来实现浮动的，与自动机本身的驱动及工作类型无关，即内能源、外能源、混合能源的自动机都能实现浮动，后坐式、导气式、转管式、转膛式的自动机也都能实现浮动。(1)按浮动部分分1）炮身浮动式浮动自动机；2）炮闩浮动式浮动自动机；3）炮箱浮动式浮动自动机。§4.5浮动自动机及其设计特点(2)按利用复进能量分1）完全浮动式浮动自动机；T①首发浮动自动机；T②首发不浮动的浮动自动机。T2）局部浮动式浮动自动机。T§4.5浮动自动机及其设计特点(3)按击发时机分1）定点击发式浮动自动机；T2）定速击发式浮动自动机；T3）定点定速击发式浮动自动机；T4）近似定点定速击发式浮动自动机。T§4.5浮动自动机及其设计特点(4)按结构分1）弹簧式浮动机；2）弹簧-液压式浮动机；3）弹簧-摩擦垫式浮动机；4）液压气体式浮动机；5）可压缩液体式浮动机等。§4.5浮动自动机及其设计特点(5)按浮动性能可控性分1）不可控浮动机；2）可调浮动机；T3）自适应浮动机。§4.5浮动自动机及其设计特点2浮动自动机的关键技术2.1总体技术确定自动机类型以及浮动方案；协调浮动机与自动机总体的关系：总体布置运动协调性可操作性可靠性可维修性等。2.2变后坐技术在满足后坐力要求时，可通过控制后坐行程来保证供弹；在保证供弹时，可通过控制后坐长来控制后坐力。2.3变射频技术保证不同射频下都能实现浮动；通过在一定范围内调整射频来实现浮动。§4.5浮动自动机及其设计特点2.4浮动稳定性技术浮动稳定性就是指除首发外击发点位置和速度的一致性。(1)浮动稳定性判据1）除首发之外，其余各发击发点位置不应超过零点；2）除首发之外，其余各发击发点位置的偏差应越小越好；3）除首发之外，其余各发击发点速度小于零；4）除首发之外，其余各发击发点速度的偏差应越小越好；5）各发最大后坐行程的偏差应越小越好。§4.5浮动自动机及其设计特点(2)典型浮动曲线1）迭加型；T2）衰减型；T3）正常型。T§4.5浮动自动机及其设计特点(3)保证浮动稳定性的主要措施1）稳定自动机的运动规律；2）优化浮动机结构参数；3）合理匹配系统动力参数；4）设计受控浮动机；5）设计自适应浮动机。§4.5浮动自动机及其设计特点3浮动自动机设计3.1浮动自动机设计要求与特点(1)浮动自动机设计要求理论射速、射击密集度、最大后坐长等满足总体要求；作用在炮架上的最大后坐力尽可能小；浮动稳定性好；浮动效率高；结构简单紧凑；操作简便等。(2)浮动自动机设计特点浮动机设计是重点；浮动部分运动与供输弹、关闩闭锁及击发的动作合理匹配；实现稳定浮动；提高浮动效率。§4.5浮动自动机及其设计特点3.2弹簧液压式浮动机的设计过程（1）最大后坐长的确定；（2）浮动弹簧设计；（3）液压装置设计；（4）浮动自动机分析计算；（5）验证试验。弹簧液压式浮动机的设计过程是浮动弹簧设计、液压装置设计、浮动自动机分析计算、验证试验、修改方案等反复设计、计算、试验的过程。§4.5浮动自动机及其设计特点3.3浮动机的设计中应特别注意的问题（1）合理匹配第二冲量作用时机；（2）考虑自动机工作对浮动的影响；（3）考虑射角变化的影响；（4）考虑迟发火、瞎火等保证措施等。GOTO§4.5浮动自动机及其设计特点正常后坐系统前冲后坐系统正常击发原理tOλ复进击发原理（前冲击发原理）λX0tO浮动原理OXλX0WmaxWmaxWmλλ'2R浮动完全浮动式浮动自动机首发浮动自动机首发不浮动的浮动自动机局部浮动式浮动自动机x0定点击发式浮动自动机ααααXj定速击发式浮动自动机x0Xjαααα定点定速击发式浮动自动机x0Xjαααα近似定点定速击发式浮动自动机可调浮动机典型迭加型浮动曲线典型衰减型浮动曲线典型正常型浮动曲线谢谢！下次见！