某链式炮低后坐技术研究

摘要

减小武器射击时的后坐力，提高武器的射击精度是武器装备核心中一项重要而又长期的研究课题。本文为减小某链式炮后坐力，根据缓冲器的设计要求，对比分析了不同的缓冲器，拟采用弹簧液压式缓冲器。针对所论证的缓冲器方案，建立了内弹道模型、液压阻力模型以及在缓冲条件下的全炮动力学模型，列出了缓冲器动力学方程。在Simulink建模环境中使用SimHydraulics液压模块建立了缓冲器动力学模型。针对不同的结构参数，通过它们对最大后坐力的灵敏度分析，根据相对灵敏度的大小来判断该参数对最大后坐力的影响程度。把对最大后坐力影响较大的一组结构参数作为优化设计变量，并根据整体布置要求以及最大后坐位移要求，并将其作为优化约束条件，通过使用MATLAB优化工具箱中的globalsearch函数调用fmincon函数来进行全局优化，得到一组使最大后坐力最小的结构参数。对优化后的结果进行仿真分析，仿真结果表明，优化后的结构参数能够满足整体布置要求以及最大后坐位移要求，能够有效的降低最大后坐力。论文的研究工作对某链式炮缓冲器的低后坐技术研究有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 低后坐技术国内外研究现状

1．3 本文的主要研究内容和研究方法

2 缓冲器总体方案论证

2．1 缓冲器类型分析

2．1．1 弹簧式缓冲器

2．1．2 气压式缓冲器

2．1．3 衬垫缓冲装置

2．1．4 弹簧液压式缓冲器

2．1．5 可压缩液体式缓冲器

2．2 缓冲器方案论证

2．2．1 制退液的选择

2．2．2 液量调节器方案论证

2．2．3 缓冲簧的方案论证

2．3 缓冲器总体方案

2．3．1 缓冲器工作过程及特点

2．3 本章小结

3 带缓冲器的全炮动力学建模

3．1 缓冲条件下火炮物理模型

3．2 液压阻力模型

3．3 内弹道模型

3．3．1 内弹道方程组

3．3．2 内弹道初值求解

3．4 后效期模型

3．5 内弹道计算结果

3．6 基于MATLAB的缓冲器动态建模

3．6．1 建模软件简介

3．6．2 缓冲器参数化建模

3．7 本章小结

4．1 灵敏度分析初值的选取

4．2 不同结构参数的变化对最大后坐力的影响

4．2．1 缓冲簧刚度的变化对最大后坐力的影响

4．2．2 缓冲簧预压力的变化对最大后坐力的影响

4．2．3 活塞直径的变化对最大后坐力的影响

4．2．4 活塞杆直径的变化对最大后坐力的影响

4．2．5 后坐流液孔的变化对最大后坐力的影响

4．2．6 复进节制孔的变化对最大后坐力的影响

4．2．7 活门簧预压力的变化对最大后坐力的影响

4．2．8 活门簧刚度的变化对最大后坐力的影响

4．3 灵敏度分析方法

4．4 本章小结

5．缓冲器结构参数的优化

5．1 优化设计概述

5．2 设计变量

5．3 约束条件

5．3．1 约束条件的形式

5．3．2 可行域与非可行域

5．4 目标函数

5．5 优化方法

5．6 优化结果

5．6．1 单发射击

5．6．2 射速为300发／分钟

5．6．3 射速为600发／分钟

5．7 本章小结

6．结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢