火炮身管

摘要： 为研究火炮身管内膛烧蚀机理,基于半密闭爆发器研制了身管试样烧蚀装置,采用该装置开展了火炮身管试样烧蚀试验,获得了较为稳定的单发烧蚀量。为研究试样在热和化学作用下的烧蚀过程、揭示身管内膛烧蚀机理,提出了烧蚀速率模型,采用有限元分析软件ABAQUS仿真分析了试样在热和化学作用下的烧蚀过程。结果表明,试样受到高温火药燃气冲刷在表面产生强烈的热对流作用,倒角处存在热集中进而使倒角处产生强烈的热烧蚀。根据理论分析和仿真结果得出,在多发射击后未表面处理试样倒角逐渐变圆滑、镀铬试样在阳线棱边圆角处容易脱落,与试验装置和实际火炮内膛烧蚀现象一致。

摘要： 目的对内膛表面强化层性能进行定量评估,给后续镀铬层的优化及新型内膛表面强化层技术的优选提供试验方法。方法以成熟度最高、应用最广泛的内膛表面镀铬技术为依据,开展强化层检测研究,主要包括硬度、厚度及微观缺陷、结合性能、抗烧蚀性能、抗磨损性能等研究。量化镀铬层抗烧蚀、抗磨损性能,实现实验室对内膛镀铬层性能的综合评估。结果铬层硬度约为521.8HV,高于基体硬度。铬层裂纹初始宽度约为300 nm,多数裂纹未连接成“网状”。铬层与基体结合力约为67.2 N。相同条件下,相比基体,镀铬层的烧蚀量和磨损量始终较小。结论镀铬层综合性能优于基体材料。

摘要： 概述了身管内壁损伤的“热–力–化学”影响及其耦合特性,提出了身管损伤的主要机制,介绍了损伤机制的国内外研究现状。基于这些损伤机制,进一步提出了提升身管寿命的3类技术措施,即抗燃气化学烧蚀、抗弹带摩擦磨损、既抗烧蚀又抗磨损,并分别对每一类措施中的典型方法进行了介绍。具体来说,包括高能低爆温发射药技术、缓蚀添加剂技术、高热强炮钢技术、弹炮匹配设计技术、身管内壁抗烧蚀涂层技术等。文中研究结果可为火炮身管寿命基础理论和寿命提升方法的研究提供参考。

摘要： 为了调查某坦克炮发射破甲弹时导致膛炸事故发生的可能原因,就引信提前解除保险引发战斗部装药的爆炸情况进行研究,采用流固耦合方法对身管膛炸的力学特性进行数值模拟,计算身管断裂时的应力变化。首先,利用Solidworks建立身管、弹丸壳体、战斗部装药以及空气域的模型,并利用Hypermesh进行有限元网格划分。然后,在LS-DYNA计算平台中采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法,求解炸药与身管之间的流固耦合问题,成功模拟了引信提前解除保险引发战斗部装药爆炸时对身管的破坏作用,基本复现了身管的断裂情况。计算结果表明:炸药瞬间引爆在身管内壁造成的压力可达29 GPa;并且身管内壁压力的变化规律呈骤升骤降趋势,这与炸药爆炸产生的爆炸冲击波能量的变化规律密切相关。此外,膛炸发生时,产生的碎片较为均匀,身管两侧断裂情况与实际情况较为符合,可为进一步研究引信提前解除保险引发战斗部装药的爆炸对身管的破坏效应等提供参考。

摘要： 身管是火炮武器的重要部分,其性能状态决定了火炮的使用寿命.将随机Wiener过程应用于火炮身管的剩余寿命预测,通过极大似然法估计模型参数,并利用Bayesian方法对参数进行更新,提高参数的估计精度.以某型火炮为应用对象进行寿命预测,得到了不同射弹发数条件下剩余寿命的概率密度函数和可靠度函数曲线,且预测精度随着射弹发数的增加逐渐提高.应用实例表明了方法的可行性,对火炮身管寿命预测具有一定的参考价值.

摘要： 身管是火炮延寿的重点研究对象.运用Ansys Workbench软件对火炮实弹试验和脉冲激光加热身管试验的受热规律进行了仿真,得到两种情况下身管温度变化规律,通过对比分析发现两者温度变化规律相符.由此设计了脉冲激光加热系统,用于研究身管受脉冲高温时的温度变化规律,并进行了试验.通过对比发现仿真规律与试验结果相符,验证了此系统的可行性,在火炮身管的寿命预测、故障诊断等工作中具有一定的实际应用价值.为身管在高温脉冲作用下的相关研究提供了一种新的研究方法.

摘要： 针对当前方法对火炮身管的打击精度进行控制时,控制所用的时间较长,控制后火炮身管在振动影响下的位移较大,存在控制效率低和控制精度低的问题,提出振动特征的火炮身管打击精度控制方法.在火炮发射动力学理论的基础上分析弹丸膛内运动以及火炮身管的后坐复进运动情况,构建火炮发射动力学模型,在火炮发射动力学模型的基础上分析火炮身管的振动特性.采用粒子群优化算法结合火炮身管的振动特性,对PID控制器中存在的关键控制参数进行优化,利用优化后的PID控制器对火炮身管的打击精度进行控制.仿真结果表明,所提方法的控制效率高、控制精度高.

摘要： 为研究埋头弹火炮发射过程中管壁传热规律,建立了零维内弹道模型,采用四阶龙格-库塔法进行求解,再分别根据拉格朗日假设和拟合公式求解出内弹道时期和后效期的火药燃气温度.采用马蒙托夫假定和经验公式求解得到内、外壁对流换热系数,并以此为边界条件利用有限差分法求解身管一维传热模型,分析了单发与连发射击状态下火炮身管温度场分布情况.结果表明:埋头弹火炮内弹道时间稍长,膛内温度可达2800 K;单发时热量径向传播约3 mm,连发时身管内壁温度作脉冲变化,外壁温度在第5发后开始升高.计算结果对身管热分析和确保发射过程中的热安全性具有参考意义.

摘要： 在大量身管参数测试数据的基础上,综合利用多参数和灰色聚类理论融合分析火炮身管性能状态变化,克服了以往对身管性能状态评价不够全面的缺陷;便于准确掌握身管性能状态,科学使用和保养火炮身管。

摘要： 为揭示身管铬钢结合面在热应力下的力学响应及裂纹扩展规律,建立了带有初始裂纹缺陷的不同铬层厚度的身管有限元模型,基于Johnson-Cook损伤失效理论建立了裂纹扩展的模拟方法.从裂纹尖端剪应力和裂纹张开位移两方面分析了不同镀层厚度在热循环下的裂纹扩展,总结了火炮连续高速射击对温度变化及裂纹尖端处剪应力的影响.研究结果表明,单一热应力下,裂纹尖端附近的铬钢结合面剪切应力随着镀层厚度增加而减小,连续高速射击相对于单发射击对裂纹尖端剪应力增长影响不明显,但裂纹尖端位移有显著增长.

摘要： 为进行装备部件级易损性分析与评估,以实现战时装备精确保障仿真,进行了榴弹破片对主战坦克损伤评估模型与评估仿真方法研究.根据榴弹对主战坦克损伤模式与损伤特点分析,以主战坦克火炮身管为研究对象,利用解析法建立了火炮身管与榴弹破片的交会计算模型,并编程进行了交会数据计算,得到了榴弹在不同位置、不同方位初始条件下爆炸时,火炮身管与榴弹破片的交会规律.依据交会数据和战损评估模型,对主战坦克火炮身管的损伤评估进行了实例分析.研究结果为主战坦克部件级战场损伤评估提供了方法,将为战场修复与精确维修保障提供基础.

摘要： 通过对火炮身管积碳形成特性的研究及对NiTi合金丝特性的分析,采取特殊工艺研制成一种合金锉,其锋利度明显高于金刚石锉以及普通螺纹锉,大大提高了除碳效率,为火炮身管膛壁挂铜的清除提供了有力手段.

摘要： 针对传统火炮身管直线度检测存在的深膛受限、精度较差、自动化程度较低等不足，设计了一种基于光电位置传感器的适用于不同口径，不同长度身管的火炮身管直线度检测分析系统，由直线度检测硬件分系统与直线度数据分析处理软件分系统组成. 重点分析了检测硬件分系统的工作原理及各组件功用与组成，包括机械部分、光学部分和电路部分. 该检测系统能满足现代化作战条件下武器系统快速、便捷检测的要求，具有较强的实用意义.

摘要： 通过对高分子黏结体系、润滑耐磨体系和防腐蚀体系的设计与优化，研究了各组分对其减摩抗磨和抗腐蚀性能的影响，研制了一种具有高防护、自润滑、免启封功能的火炮身管内壁保养封存新材料，实弹射击试验表明，经免启封润滑封存的火炮身管安全可靠，对弹道性能无影响。

摘要： @@直线度测量是火炮身管生产中一个重要的环节。以往国内主要采用光学的方法测量，存在测量精度低，人为因素影响大，定心装置磨损快的缺点。四四七区域计量站2000年从美国引进了L705激光准直仪，用于火炮身管直线度测量，取得了较好的应用效果，特别是其定心装置的设计，不但定心精度高，而且解决了磨损问题。本文主要介绍L705激光准直仪的组成原理及在火炮身管直线度测量中的应用情况。

摘要： 针对目前火炮内膛检测存在的问题,结合计算机图像拼接技术,设计并实现了一种高精度、高可靠性、智能化的身管内膛疵病检测系统,主要由内膛观测硬件系统和图像拼接分析软件系统组成.观测硬件系统主要是通过CCD摄像头获取内膛疵病图像,由液晶屏实时显示并保存,包括CCD摄像头分系统、计算机分系统和便携式控制箱三大分系统;图像拼接分析软件系统是基于特征点稀少的图像拼接算法对内膛图像进行处理拼接,提供完整的分析图像.系统应用实验结果表明,能获得无缝、清晰、完整火炮身管内膛图像,满足炮管实时检测需要.该系统为实现直观、快速、准确地对火炮的质量、寿命等性能做出判断有较大的实用意义.

摘要： 烧蚀磨损一直是影响火炮身管寿命的重要因素，制约着火炮精度的提高以及作战效能的发挥。就此简要介绍了烧蚀磨损以及影响火炮身管内膛烧蚀磨损的主要因素。对现阶段国内外火炮抗蚀减磨手段进行归类总结，并提出见解。

摘要： 介绍了特征图像匹配的原理和实现方法，应用该技术进行火炮身管疵病图像筛选和分类研究，根据前期研究提出了已知图像选取的三种方案，并进行了详细地分析；对降低计算复杂度的问题进行了分析。研究表明基于特征图像匹配的技术是解决火炮身管窥膛检测中疵病图像筛选和初步分类的有效方法。前期的研究主要是从现有的疵病图像中获取所需的已知图像，具有一定的局限性，今后还应在更一般的情况下去研究，分析窥膛图像的本质特征，以提高疵病图像筛选和分类的效率和准确性。

摘要： 本文通过分析烧蚀对火炮寿命的影响,归纳出了普通身管和镀铬身管的烧蚀机理和抗火炮烧蚀、延长火炮的使用寿命的最佳方法,为使火炮的使用更加符合国情、军情提供了理论依据.

摘要： 火炮身管内膛直径的改变是引起火炮弹道性能变化的直接原因.根据这一结论提出的用火炮身管内膛直径改变量预估火炮的弹道性能下降量已经得到了实际应用.实践证明,该方法预估精度高,试验成本低,且不受场地限制.使用该方法的关键是精确测量出身管内膛直径改变量.对高炮而言,新型高炮测径仪能满足这一要求.本文详细介绍了新型高炮测径仪的结构和工作原理,论述了利用身管内膛直径改变量预估弹道性能下降量的方法.

摘要： 一种火炮身管自动激光淬火装置，涉及军用火炮身管内壁锥面部分的自动化激光淬火技术领域。为解决现有的火炮身管淬火技术因管壁为锥形，不同位置处的反射镜出射点距离管壁的距离不同，导致光斑大小不同，造成淬火温度差异，影响淬火质量的问题。采用装置沿身管轴线方向的直线运动、装置沿轴线方向的转动和激光光纤与激光扩束聚焦镜组之间的距离调节，三者结合的方式对火炮身管内壁进行淬火作业，控制激光光纤与激光扩束聚焦镜组之间的距离，使光斑大小在锥形身管内壁保持大小一致(即控制透镜到反射镜、反射镜到内壁表面的距离之和保持恒定)，使淬火均匀，达到较好的效果。本发明适用于火炮身管自动激光淬火作业领域。

摘要： 本发明属于火炮身管启封技术领域，涉及一种火炮身管封存油脂热吹除启封设备。所述设备本体包括以下部件，增压洁净空气泵，加热模块，吹除喷头，喷头推进及旋转模块，程控模块。本发明实现了油脂自动化加热、吹除，便于报废油脂集中收集，具有降低启封工作强度、减少启封工作时长，提高启封工作效率和质量的优势。满足部队训练强度增加、火炮保养的要求和频次随之提高的要求，确保了启封作业的质量、提高了作业效率、降低了资源消耗。

摘要： 本发明属于火炮身管油脂热喷涂设备技术领域，涉及一种火炮身管油脂热喷涂封存设备。包括取油模块，供油模块，加热模块，喷涂喷头，喷涂同轴推进模块，程控模块。本发明设计的火炮身管油脂热喷涂设备，通过针对性的设计，实现自动化取油、供油、油脂加热，根据保养要求自动完成不同油脂、不同厚度的喷涂，用于各种火炮保养中的火炮身管内部油脂涂油保养，达到降低保养工作强度、减少保养工作时长，提高保养工作效率、提升装备保养质量的目的。

摘要： 本发明公开了一种火炮身管膛线内径测量方法及装置，测量方法利用图像采集装置采集沿身管轴向移动的指示光纤的发光光点的图像，通过图像处理及拟合算法得到炮管内径测量结果。相应地，测量装置主要包括测量车单元、控制计算机和测量控制箱，所述测量车单元安装在身管内侧，且能够在身管内移动，其上设置有图像采集装置以及光源、指示光纤，图像采集装置采集指示光纤的发光光点的图像。本发明采用经典成熟的机械式接触测量方案解决了狭小空间的精密位移传感问题，炮管内径解算算法的测量和计算数据来自指示光点的位置数据，较好地消除了相机和定心支撑装置的加工及安装误差对测量结果的影响。

摘要： 本发明公开了一种装甲装备火炮身管炮膛清洁装置，包括主控结构、清理结构以及辅助组件，本发明涉及炮膛清洁技术领域，通过主控结构可以带动清理结构移动，对炮膛内部进行自主清洁擦拭；也可带动清洁结构进行长距离往复移动擦拭，同时而清洁结构可以根据炮膛直径进行变换契合，通过辅助组件可以在主控结构自动清洁时辅助固定在炮膛管口外侧进行支撑限位，也可借助扶杆进行手动带动主控结构以及清理结构在炮膛内移动清洁，同时主控结构可带动清理结构短距离往复移动擦拭；整体操作简单，便于投放擦拭的毛巾，且可实现两种操作方式，对炮膛内壁进行快速清洁，且清洁同时，还可对炮膛内壁风干。

摘要： 本发明公开了一种基于光电跟踪的火炮身管空间角测量装置，身管轴线引出机构由火炮身管的炮口端插入火炮身管内部，与火炮身管内壁紧配合且固连，高精度单轴伺服转台与身管轴线引出机构固连，激光测距模块、CCD相机、水准气泡安装在高精度单轴伺服转台上，靶板架设在火炮身管正前方，双天线北斗定向接收机的两个北斗天线分别安装在高精度单轴伺服转台和靶板的上方，计算机通过线缆与高精度单轴伺服转台连接。本发明还公开了一种基于光电跟踪的火炮身管空间角测量装方法，本发明利用姿态解算算法可以快速得到火炮身管在地理坐标系下的方位角和俯仰角。操作简单，自动化程度高，可有效避免人为操作误差。

摘要： 本发明涉及清洁装置技术领域，尤其是一种装甲装备火炮身管炮膛清洁装置，包括安装管件，所述安装管件的外侧环绕设置有多个清洁海绵块，多个所述清洁海绵块和安装管件之间通过弹性机构连接，所述弹性机构包括固定管件，所述固定管件的一端焊接在安装管件的表面，所述固定管件的另一端滑动套设有滑动杆，所述滑动杆的一端通过螺钉安装有清洁海绵块。本方案通过设置弹性机构，弹性机构能够根据炮膛的径向尺寸调节清洁海绵块和安装管件之间的距离，用于方便清洁海绵块通过弹性机构容纳在不同径向尺寸的炮膛内，便于清洁海绵块清洁不同径向尺寸的炮膛，提升了清洁海绵块对炮膛内部清洁的效率。

摘要： 本发明公开了一种装甲装备火炮身管内窥探伤检测装置，包括：定位机构；广角无线摄像头，无线广角摄像头可滑动的插接于定位机构的内腔中部；检测盘，检测盘通过轴承可转动的套接于广角无线摄像头的外壁前侧，检测盘的外壁沿周向等距的开设有若干挤压槽，检测盘的中部沿周向开设有与挤压槽内腔相连通的传感槽；传感器，传感器设置于传感槽的内腔；推杆，推杆的内端位于传感槽的内腔，推杆的外端可滑动的延伸进挤压槽的内腔；挡片，挡片设置于推杆的内端，挡片的位置与传感器的位置相对应。本装置可以准确的检测出膛线的损伤，避免出现漏检的情况，便于使用。

摘要： 本发明提出一种火炮身管快速镀铬工艺方法，通过改进传统电镀工艺的电解液温度、电流密度参数以及电解液强制流动，达到提高镀铬层的韧性，降低孔隙率性能，从而增强镀铬层的耐烧蚀、耐摩擦磨损性能，增加身管内膛在高射速下的防护能力，延长身管的使用寿命。将镀铬电解液的温度由现有的55°C～60°C提高到74°C～78°C，在此电解液温度下，采用大电流密度和加压强制液流，不仅保证了电镀层硬度符合产品要求，同时明显减少的本征微裂纹，降低了镀层的孔隙率，从而提高镀铬层的抗烧蚀、抗腐蚀能力。

摘要： 本申请公开了一种利用全站仪测量火炮身管空间角的方法。该方法中，首先获取在火炮身管处于预定姿态下火炮身管的轴线的第一空间角和火炮身管上预定的标记点的第二空间角，并由第一空间角和所述第二空间角获得用以反映所述轴线在所述标定坐标系中位置的标定参量，然后获取在火炮身管处于待测姿态下对应的标记点的第三空间角，最后由该第三空间角、标定参量获得待测姿态下火炮身管的待测空间角。由于本申请中在不必要求火炮底盘的调平情况下可以测量任何姿态的空间角，因而避免了因对火炮底盘的调平带来的操作麻烦。