步枪恒定后坐发射技术研究

摘要

步枪发射过程中会产生后坐力。往往步枪的口径越大、射程越远、射击威力越大，所产生的后坐力也越大。后坐力太大会使得步枪振动加剧，造成射击精确度降低，系统质量增大，这样会影响战士的作战效率，不能满足现代战争高机动性和高效率作战的需求。因此，减小步枪后坐力将成为未来步枪设计与研发的一个重要课题。
　　本文以步枪自动机为研究对象，以减小步枪自动机后坐力和提高射击精度为目标，拟定研究设计一种新型发射原理的步枪自动机。在保证步枪作战效能不变的情况下，采用恒定后坐发射原理，提出了恒定后坐原理自动机的总体方案，并对恒定后坐原理自动机的主要部件进行了结构设计。根据总体方案要求，运用MATLAB软件对恒定后坐原理自动机内弹道进行了编程计算，得到了膛底压力的曲线和相关的内弹道数据。在分析恒定后坐自动机运动过程的基础上，建立了恒定后坐自动机的动力学模型，运用MATLAB软件编程仿真，对不同的自动机结构参数进行了合理匹配。仿真结果表明：所设计的方案可以实现步枪自动机的恒定后坐发射。基于恒定后坐自动机动力学仿真模型，分析了不同结构参数（导气孔直径、导气孔的位置、活塞直径、气室初始容积、复进簧刚度和预压力）对自动机动力学特性的影响。
　　本论文首次将恒定后坐发射原理应用于步枪上。论文的仿真结果证明了所提出的设计方案可行，理论分析正确。步枪恒定后坐自动机的研究结果对减小步枪后坐过程中产生的第一冲量、第二冲量和提高步枪射击精度具有一定的现实意义和参考价值。

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1绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3课题主要研究内容和采用的研究方案

1.4本论文的主要工作安排

2步枪恒定后坐原理自动机的总体方案研究

2.1恒定后坐技术的发射原理

2.2步枪恒定后坐自动机设计关键技术研究

2.3步枪恒定后坐原理自动机总体设计方案

2.4自动机工作循环图的制定

2.5本章小结

3内道学模型的建立

3.1建立内弹道方程组

3.2内弹道初始条件

3.3后效期膛底压力计算

3.4四阶龙格—库塔法

3.5内弹道计算结果

3.6本章小结

4步枪恒定后坐原理自动机结构设计

4.1枪管结构设计

4.2导气装置设计

4.3闭锁机构结构设计

4.4退壳机构结构设计

4.5机匣结构设计

4.6复进装置设计

4.7前冲机构结构设计

4.8本章小结

5气室压力计算方法

5.1气室压力计算的经验方法

5.2本章小结

6步枪恒定后坐原理自动机动力学仿真与分析

6.1仿真过程介绍以及流程图

6.2动力学模型的建立

6.3自动机参数匹配实现恒定后坐发射原理

6.4不同因素对自动机运动特性的影响分析

6.5步枪恒定后坐原理自动机设计总结

6.6本章小结

7总结与展望

7.1本论文的主要研究成果

7.2本课题研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢