导气式榴弹发射器气动模拟试验技术研究

摘要

导气式榴弹发射器气动模拟试验系统利用高压空气的冲量代替高温高压火药燃气的冲量，推动自动机后坐，以模拟自动机工作过程中的运动特性，产生与实弹射击试验相似的动态效应，为导气式榴弹发射器的研发、性能检测、优化改进与验收提供了比实弹射击试验更为可靠的试验手段。
　　论文在调研国内外自动机模拟试验技术的发展状况，了解现有自动机模拟试验系统的组成与工作原理的基础上，确定导气式榴弹发射器模拟试验系统的总体方案与基本构成。
　　以气体动力学为理论基础，建立冲量模拟过程的气体动力学模型;以某35mm导气式自动榴弹发射器为被试对象，多刚体动力学为理论基础，建立模拟试验过程中被试自动机的动力学模型。
　　利用数学软件MATLAB，针对所建立的模拟试验动力学模型，编写模拟试验仿真程序，对模拟试验过程进行仿真计算。利用单一变量法，研究气动模拟试验系统主要参数的变化对模拟试验各阶段被试自动机运动特性的影响，分析得出气动模拟试验系统主要参数对模拟试验精度的影响大小。
　　根据对模拟试验精度影响因素的分析，综合模拟试验系统技术要求，对模拟试验系统的主参数以及模拟试验关键设置参数进行合理匹配，对匹配出的多种方案分别进行仿真计算，由模拟试验的仿真数据与实弹射击试验的实测数据的对比结果可知，参数匹配方案的仿真结果均满足精度要求。对不同参数匹配方案的仿真计算结果进行进一步对比分析，挑选出精度更高、综合性能更佳的模拟试验系统参数匹配方案。
　　气动模拟试验系统参数匹配方案的仿真与对比分析结果表明，气动模拟试验系统的设计方案可用于导气式榴弹发射器的模拟试验，可应用于导气式榴弹发射器自动机的研发、性能检测、优化设计与验收等工作。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1．1 课题提出的背景

1．1．2 气动模拟试验技术的研究意义

1．2 国内外研究现状

1，2，1 国外研究现状

1．2．2 国内发展现状

1．3 课题主要研究内容

2 气动模拟试验系统总体方案

2．1 气动模拟试验系统总体技术要求

2．2 自动机模拟试验系统常用动力方式

2．3 气动模拟试验系统的组成与工作原理

3 气动模拟试验系统总体结构

3．1 试验台架底座

3．2 俯仰台

3．3 射角模拟控制机构

3．4 被试自动机与枪身夹具模块

3．5 冲量模拟装置

3．5．1 冲量模拟装置的工作原理

3．5．2 气源设备

3．5．3 冲量发生器

4 冲量模拟动力学建模

4．1 基本条件假设

4．2 冲量模拟过程动力学建模

4．2．2 活塞启动前阶段动力学建模

4．2．3 冲量发生阶段动力学建模

4．2．4 排气阶段动力学建模

5．1 被试自动机介绍

5．1．1 被试自动机模拟试验工作过程

5．1．2 被试自动机相关参数

5，2 基本条件假设

5．3 被试自动机动力学建模

5．3．1 后坐阶段动力学建模

5．3．2 复进阶段动力学建模

6 模拟试验仿真与分析

6．1 模拟试验结果的影响因素

6．2 模拟试验仿真结果简要说明

6．3 模拟试验系统各参数对模拟试验结果的影响

6．3．1 气源压力对模拟试验结果的影响

6．3．2 小通径电磁阀开启数量对模拟试验结果的影响

6．3．3 驱动气缸活塞直径对模拟试验结果的影响

6．3．4 气缸活塞有效工作行程对模拟试验结果的影响

6．3．5 单排排气孔数量对模拟试验结果的影响

6．3．6 排气孔直径对模拟试验结果的影响

6．3．7 排气孔排布间距对模拟试验结果的影响

6．4 模拟试验结果影响因素小结

7 模拟试验系统参数匹配

7．1 模拟试验系统参数匹配基本原则

7．2 模拟试验系统参数匹配方案

7．3 模拟试验仿真

7．3．1 方案一模拟仿真

7．3．2 方案二模拟仿真

7．3．3 方案三模拟仿真

7．4 仿真结果对比

8 结论与展望

8．1 课题结论

8．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢