小口徑轉(zhuǎn)管武器具有結(jié)構(gòu)緊湊、火力密集等優(yōu)點,在末端防空反導中占有重要地位,被廣泛應用于海陸空武器裝備。為適應武器系統(tǒng)輕量化發(fā)展趨勢和提高轉(zhuǎn)管武器在不同平臺的適裝性,需要對火炮后坐力/后坐阻力進行控制。本文以某23mm轉(zhuǎn)管武器為研究對象,采用流體動力學和結(jié)構(gòu)動力學數(shù)值模擬的方法,對加裝炮口制退器的減后坐技術(shù)進行了研究。研究內(nèi)容包括適用于轉(zhuǎn)管武器的炮口制退器結(jié)構(gòu)設計、制退效率計算方法及制退器性能評估。具體內(nèi)容如下:(1)針對三維流場仿真求解炮口制退器效率時間長、需要計算機資源大等問題,在分析炮口制退器受力特征的基礎上,提出了一種基于二維流場計算炮口制退器效率的修正方法,對縮短炮口制退器設計周期具有重要意義。(2)根據(jù)轉(zhuǎn)管武器炮口結(jié)構(gòu)特點,設計了兩種適用的炮口制退器結(jié)構(gòu)方案,通過效率指標從多組方案中選定合適的側(cè)孔結(jié)構(gòu)參數(shù)。經(jīng)校核,其剛強度均滿足要求。(3)進行了炮口流場的分析計算,通過炮口區(qū)域最大超壓值和位置的確定,以了解炮口氣流對武器平臺的影響。計算結(jié)果表明:側(cè)孔偏置分布時,炮口斜下方最大超壓是對稱分布時的四倍;通過對武器前裝甲板相關位置的應力分析,兩種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的應力響應均遠小于材料的屈服極限,因此兩種結(jié)構(gòu)可根據(jù)需求選擇使用。(4)采用動網(wǎng)格技術(shù)對加裝不同效率炮口制退器對彈丸初速的影響規(guī)律進行研究,研究表明制退器效率與彈丸初速損失成正比例關系,通過數(shù)據(jù)擬合可得到兩者的函數(shù)關系式,為外彈道的準確計算提供了參考依據(jù)。(5)開展了與炮口制退器相匹配的緩沖器結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析計算,并通過優(yōu)化緩沖器參數(shù),以達到最佳的減后坐力效果。同時研究結(jié)果也說明了緩沖器參數(shù)與制退器相匹配的必要性。(6)采用多剛體動力學方法對加裝炮口制退器后的火炮炮口擾動情況進行了仿真分析,計算結(jié)果表明加裝炮口制退器對轉(zhuǎn)管武器炮口擾動的影響較小。通過以上研究,轉(zhuǎn)管武器加裝炮口制退器對武器系統(tǒng)影響較小,表明通過加裝炮口制退器進行后坐力控制的技術(shù)手段切實可行。可為轉(zhuǎn)管武器減后坐技術(shù)提供參考。
【學位單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TJ303
【部分圖文】：

圖 2.1 沖擊式結(jié)構(gòu)退器中，火藥氣體經(jīng)過反射擋板的反射后從側(cè)孔的火藥氣體仍具有較大壓力，因此為了進一步利沖擊式制退器通常設計兩個腔室，而由于第二個腔結(jié)構(gòu)尺寸小于第一室。這種結(jié)構(gòu)的制退器相比與。炮口制退器器的結(jié)構(gòu)特點是腔室直徑較�。ㄐ∮� 1.3 倍口徑）長條形側(cè)孔，有時為了保證火藥氣體較好的膨脹 2.2）。

圖 2.1 沖擊式結(jié)構(gòu)口制退器中，火藥氣體經(jīng)過反射擋板的反射后從側(cè)孔向外脹后的火藥氣體仍具有較大壓力，因此為了進一步利用從許多沖擊式制退器通常設計兩個腔室，而由于第二個腔室此其結(jié)構(gòu)尺寸小于第一室。這種結(jié)構(gòu)的制退器相比與其它效率。用式炮口制退器制退器的結(jié)構(gòu)特點是腔室直徑較�。ㄐ∮� 1.3 倍口徑），孔或長條形側(cè)孔，有時為了保證火藥氣體較好的膨脹加速如圖 2.2）。

中北大學學位論文器的工作原理是：當火藥氣體到達側(cè)孔入口時，由具有較高壓力，一部分火藥氣體在高壓作用下流入后加速從側(cè)孔向后噴出，產(chǎn)生向前的氣流總反力分后坐阻力。為了保證一定的制退器效率，其結(jié)構(gòu)尺保證一定的側(cè)孔流量。與沖擊式炮口制退器相比，退器的效率往往較低。其優(yōu)點在于不需要大直徑的小，適用于對炮口制退器徑向尺寸要求較嚴格的情用式炮口制退器式制退器結(jié)合了前兩種制退器的結(jié)構(gòu)特點，腔室直間，具有小面反射擋板，側(cè)孔形狀一般為圓形或條
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本文編號：2874339