火炮反后坐装置设计1

某超长后坐反后坐装置理论计算的修正

假设：
图２复进机结构示意图
Ｆｉｇ．２Ｓｅａｉｄａｒｍｃｈｍｔｃｉｇａｏｆ
ｒｃｅｕｐｅａｏｔｕｔｒｒｔｒｓｒｃｕｅ
（）驻退液是不町压缩的；１
收稿日期：２００５—１一０；修回Ｅ期：２０一Ｏｌ８ｌ０６６—１。２作者简介：崔飞（９５．男，工程师。主要研究方向：火炮结构设计。１７一）
根据文献［］中的 “ 退后坐运动微分方程”建立某发射装置的后坐运动微分方程组如下：１驻
警＝
Ｒ＝２＋２Ｆ＋ｍｆｏ — ｓｎ）３Ｒ１Ｒ２十ｆｇ（ｃｓｉ＋丁（）１
Ｊ｝ｄ
一
式中：为后坐部分质量；为后坐速度；为后坐距离；ｌ为后坐时间；Ｆ为膛底合力；Ｒ为后坐阻
维普资讯
火炮发射与控制学报
・４６・
ＪＯＵＲＮＡＩＯＦＧＵＮＬＡＵＮＣＨ＆Ｃ０ＮＴＲＯＩ
某超长后坐反后坐装置理论计算的修正
崔飞赵静韩晓琦。许管利
（．西安机电信息研究所，陕西西安７０６；２西北机电工程研究所，陕西成阳７２９）１ｌ０５．１０９
摘要：某模拟发射装置的反后坐装置采用双驻退机和单复进机的结构形式。驻退机采用带复进节制器

火炮反后坐装置设计 R.M.

后坐阻力： FR Fh Ff F FT mh g sin 取全炮为研究对象。主动力：炮膛合力、弹丸回转力矩（由定向栓约
束）、全炮重力。约束力：前支点的法向反力、驻锄支点的法向反力和相应的摩擦力。 1.后坐时全炮所受的主动力可以简化成什么？答：等效于通过后坐部分质心 G 方向向后的合力 FR 和动力偶矩 FptLe 的作用。 2.火炮后坐的静止性如何保证？答：火炮在水平方向保持静止，驻锄提供的水平反力必须能抵消 FR 的水平分力。水平射击时， FR 的水平分力最大，因此应取：FT FR max 3.提高火炮后坐稳定性的措施有哪些？答：提高火炮后坐稳定性的基本思想是增大稳定力矩、减小颠覆力矩。方法有： 1）、增大火炮战斗全重。 2）、增大全炮重心到驻锄支点 B 的距离。 3）、减小动力偶矩，尽量减小 Le。 4）、增大后坐长度。 5）、增加后坐部分质量。 6）、采用炮口制退器。 7）、采用前冲后坐系统。 8）、减小后坐阻力对驻锄支点 B 的力臂 h。 4.什么是后坐稳定极限角？答：当φ 减小时，力臂 h 则增大，使颠覆力矩增大，火炮的稳定性减弱。当射角减小至某一角度时，火炮在理论上处于稳定与不稳定之间
火炮反后坐装置设计第一章概述
火炮为什么会由刚性炮架发展为弹性炮架？答：随着火药威力的不断增大，刚性炮架变得越发沉重，使用起来也很不方便，而弹性炮架的出现使火炮在射击时的受力成十几倍、几十倍的减少，在保证火炮机动性的同时为火炮威力的大幅度提高创造了条件反后坐装置的作用是什么？答：极大地减小火炮在射击时的受力将射击时全炮的后坐运动变为炮身沿炮膛轴线的后坐运动，并且在射击后使其回复到射前位置。通过合理地设计反后坐装置，可以有效地控制火炮在射击时的受力和运动规律。反后坐装置的设计应在火炮研发的哪个阶段进行？答：在外弹道、内弹道和炮身设计完成以后进行。 4．炮架技术发展的主要动力：火炮威力与机动性的矛盾 5. 现代火炮对反后坐装置的要求: (1)通过反后坐装置的设计，保证火炮相应的总体性能。 (2)工作可靠，有良好的适应性。 (3)勤务操作方便，能够长期保存。 (4)加工工艺性好，成本低 6. 反后坐装置设计研究的主要内容：

反后坐装置

反后坐装置：在炮身与炮架之间安装的，用来耗散和储存火炮射击时的后座能量并使炮身复位的结构部件。

作用：1减小火炮架体在射击时的受力（①减小炮架质量，提高火炮机动性，②稳定性提高，有利于提高射击精度，③火炮质量不变的情况下，可使火炮口径增大或跑口动能增加，提高火炮威力）2把射击时的全炮后坐运动变为可控的炮身后坐运动（①火炮重复射击时的操作简化，有利于提高射速，②炮身后坐运动为自动装填提供动力，③控制炮身的后坐运动可获得要求的后坐参数或结构参数）后坐微分方程m h d²x/dt²=F pt-F R其中F R=FΦh+F f+F+F T-m h g sinφ火药燃气作用过程分为：1启动期(特点:1膛压低2后坐运动距离短3后坐速度低），2弹丸在堂内运动时期（炮膛合力计算：F pt=F t-F zm-F dx)，3火药气体后效时期（炮膛合力计算F pt=F g*eˆ（-t/b),有炮口制退器F pt=χF g eˆ(-t/b) )火炮的稳定性：是指火炮射击时不跳离地面的特性。

火炮的静止性：是指火炮在射击时沿水平方向不移动的特性，后坐静止条件F Rmax≤[F T] (驻锄所能提供的最大水平反力）后坐稳定条件F NA=(m z g L xφ-F pt L e-F R h)/L D≥0 后坐稳定力矩：m z g L xφ；翻转力矩：FptLe+FRh后坐稳定极限角φj：射角φ减小到一定程度时，火炮处于稳定与不稳定之间的临界状态，此时的状态称为后坐稳定极限状态，此时的射角为φj提高火炮射击稳定性途径：1减小动力偶距F pt L e,2减小后坐阻力F R (增大后座长度lλ, 增大后坐部分质量m h，采用双重后坐系统，采用炮口制退器，采用前冲后坐系统，采用膨胀波火炮发射技术）3减小力臂h从动量表达式看:反后做装置是一个缓冲器，它将一个幅值很大，作用时间短变化剧烈的炮膛合力F pt转化为一个幅值较小，作用时间长变化较平缓的后坐阻力F R，传递到炮架上从动能表达式看：反后坐装置是一个能量变换器，将幅值很大，变化剧烈的炮膛合力Fpt在短距离上做的功转化为一个幅值较小，变化较平缓的后坐阻力FR在较长距离上做的功火药气体作用系数β的物理意义：火药气体平均速度与弹丸初速之比。

火炮反后坐装置设计-武器发射工程教学大纲

《火炮反后坐装置设计》课程教学大纲课程代码：110442004课程英文名称: The design for recoil mechanism课程总学时：40 讲课：38 实验:2 上机：0适用专业：武器发射工程大纲编写（修订时间）：2017年5月一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标火炮反后坐装置是武器发射工程本科的专业选修课，火炮是人类武器发展历史上出现最早的热兵器，今天在各种高新技术装备中仍然是个军兵种的主要火力手段，火炮设计者坚持不懈地为提高它的威力、机动性、反应能力、生存能力、可靠性而努力。

反后坐装置就是人们为解决火炮威力和机动性的矛盾而发展衍生出来的。

因此，火炮反后坐装置的设计在武器系统与发射工程专业的学习中具有非常重要的意义。

通过本课程的学习使学生掌握火炮反后坐装置的基本构成、基本原理、各机构的受力分析和运动过程，从而指导其进行反后坐装置的结构设计，为今后其它火炮专业课程的学习和从事该专业的工作打下良好基础。

(二）知识、能力及技能方面的基本要求在知识上，要求学生掌握火炮反后坐装置的基本结构、工作原理以及设计过程中的要点问题。

在能力上，要求学生掌握其任务、环境、功能、结构和性能指标，机构各部件在各种后坐受力环境下的运动原理，各动力学参量的分析和计算。

技能上要求学生能根据实际情况，独立完成反后坐装置的设计及初步验算。

（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路进行讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。

讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。

2．教学手段：多媒体教学，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

（四）对先修课的要求高等数学、理论力学、材料力学、有限元及其应用、火炮概论，枪炮内弹道等。

（五）对习题课、实践环节的要求1．习题主要在于巩固所学的基本理论，培养学生运用理论解决实际问题的能力，因此课外习题不应少于15道题。

迫击炮同心式反后坐装置结构分析计算

第３２卷
第５期
四川兵工学报
２１０１年５月
【武器装备】
追击炮同心式反后坐装置结构分析计算
李文义，何永，庆国何
２０９）１０４（京理工大学机械工程学院，京南南
摘要：现代迫击炮威力进一步提升，使得其后坐阻力成为迫击炮扩展功能的首要障碍之一，降低迫击炮后坐阻力对
后坐装置的出现，火炮由此进入了弹性炮架时代。经过两次世界大战的洗礼，火炮在威力、动性，别是射击精度上有机特了长足的进步，在反后坐装置已经是火炮上必不可少的主现
要考虑将追击炮应用于车载的需要，故其质量和后坐力要尽量的小，同时要求要有一定的射速保证，且后坐复进过程的时间又不能太长。采用同心式反后坐装置，能在较小的后坐距离上有效降低后坐阻力，通过有限增加后坐质量，可以使追击炮整体结构十分紧凑，同时也能达到调节后坐力和后
ＡｎｌｓｓａｄＣｏｐｕａｉｎｏｎｅｔｉｔ－ｅｏｌＳｒｃｕｅａｙｉｎｍｔｔｏｆＣｏｃｎｒｃＡｎｉｒｃｉｔｕｔｒ
ｆｒＴｒｎｃｏｔｒｏｅｈＭｒａ
Ｌｎｙ，ＨｏｇＥＱｎ —ｕＩＷｅ —ｉＥＹｎ，Ｈｉｇｇｏ
车载迫击炮等武器尤为关键。针对该问题，提出了一种适用于迫击炮的同心式反后坐装置结构，分析其结构的基在
础上，开展了针对某迫击炮的数值仿真分析，果表明：结该结构可有效降低后坐阻力，且全炮总体结构紧凑小巧，可

火炮磁流变后坐阻尼器的设计与可控性分析

振第２第２期９卷
动
与
冲
击
ＪＲＮＡＬＯＦＶＩＲＡＴＩＯＵＢＯＮＡＮＤＨ０ＣＳＫ
火炮磁流变后坐阻尼器的设计与可控性分析
胡红生，王炅，蒋学争。，李延成，李兆春
３４０；．京理工大学机械工程学院，京１０１２南南２０９）１０４
装置缓冲要求，以传统的火炮后坐装置为基础，立了建火炮反后坐装置的动力学模型，以某型号火炮参数为
基础进行了计算仿真，讨论了火炮后坐阻力对火炮并
不断提高，统的结构设计方法与振动控制技术已难传
火炮磁流变后坐阻尼器的应用，目前为止，阻到从尼器设计方法、力学模型到控制策略都没有形成一动个系统的体系ｏ。本文针对武器系统中火炮反后坐卜ｌ］
振抗冲设计提供了可能。磁流变材料作为四大智能材
１火炮后坐过程动态建模与仿真
１１火炮后坐过程动力学建模．
现代火炮对反后坐装置的要求越来越来高。从本质上讲，后坐装置是一个缓冲装置，把炮膛合力反它
Ｆ。在很短的时间内所造成的炮身后坐运动，远比，在作用时间长的时间内，由驻退机和复进机所提供的阻
工况下传递至底架上的力调控效果

反后坐装置及后坐系统

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反后坐装置的一般分类表
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第二节复进
一、复进机的工作原理二、复进机的典型结构
复进机的分类（如表） 1 弹簧式复进机 2 气压式复进机 3 火药燃气复进机
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一、复进机的工作原理
复进机的作用是：
(1) 发射时，贮存部分后坐能量，后坐终了时使炮身复进到射前位置 (2) 平时保持炮身于待发位置，在射角大于零时，使炮身不致下滑 (3) 在有些火炮上还需为自动机或半自动机提供工作能量
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一、后坐系统分类
发射时火炮后坐是能量守恒定律的结果。后坐运动有许多种形式，一般有如下分类：
(1) 按有无人为阻力分：制动后坐、自由后坐和人工后坐。 (2) 按射击循环的顺序分：正常后坐系统和前冲后坐系统。 (3) 按后坐层次分：单一后坐与双重后坐。 (4) 按后坐距离分：定长后坐与变长度后坐。 (5) 按后坐质心轨迹分：直线后坐与曲线后坐。
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一、复进制动器的工作原理
复进是在火炮后坐结束时，后坐部分在复进机力作用下，回复到待发位置的过程。（如图2727）
根据上式绘制的复进力与复进阻力随复进行程变
化的图形，称为复进制动图。（图2728）中曲线 Ⅰ是复进的动力曲线，Rf与f是阻力曲线。（见图 2729）
复进制动一般有下列两大类：
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图2723 混合式节制杆制退机
1—紧塞具；2—制退筒；3—制退杆；4—游动活塞；5—节制环；6—节制杆；7—制退筒沟返回
5 活门式制退复进机
活门式制退复进机是制退机和复进机有机组合成为一个部件，其流液孔大小由弹簧作用下的活门控制的制退机，结构示意（见图2724）
活门式制退复进机的特点是：结构简单、紧凑；因其液体中始终存在压力，后坐时筒内不会产生真空

某迫榴式火炮反后坐装置的结构优化及分析

ｔｈａｔｗｈｅｎｒｅｃｏｉｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅａｋｖａｌｕｅｄｅｃｒｅａｓｅｓ．ｔｈｅｃｕｒｖｅｏｆｒｅｃｏｉｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｂｅｃａｍｅｍｏｒｅｇｅｎｔｌｅａｎｄｔｈｅ
实现具有一定的参考价值。关键词：迫榴炮；后坐阻力；节制杆；优化设计中图分类号：ＴＪ３０３．４文献标识码：Ａ文章编号：１００６—０７０７（２０１３）０７— ００２２—０３
ＯｐｔｉｍａｌＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＲｅｃｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｓｍ
ｔｏｔａｌｅｎｅｒｇｙｗａｓｂａｓｉｃａｌｌｙｕｎｃｈａｎｇｅｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃａｎｐｒｅｓｅｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇ
ｒｅｃｏｉｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅａｋａｓｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｂｕｉｌｔｕｐ．ＯｐｔｉｍａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈＩＳＩＧＨＴ
ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｎｒｅｃｏｉｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓｂｕｉｌｔ．Ｆｏｒｃｅｏｆｒｅｃｏｉｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄ

某火炮复杂反后坐装置工作特性仿真分析

生的复进机力；一火炮后坐时，驻退机后坐制动器产生液压阻力；ｎ火炮复进时，驻退复进机后坐制动器产生西ｒ液压阻力；火炮复进时，驻退机复进节制器产生液压旷阻力；一炮复进时，ｍ火驻退机后坐制动器产生液压阻力；反后坐装置紧塞具摩擦力，自驻退机和驻退复进机；来
时西增大导致增大，
如图７所示，从能量角
火炮加速复进，复进一
段时间后，＜ｓ火炮减Ｆ，
度，由于后坐阻力作功要消耗掉炮膛合力作
速复进。
中各组成力
功，故不同射角下Ｒ曲
的叠加情况如图６所线下面形成的面积应该
复进机中的铜质节制环在驻退液反复冲刷下孔径要扩大，些因素都会影响火炮的工作特性。面着重分析这这下
些因素对火炮后坐长度和后坐阻力这两个关键工作特性
位。炮膛合力最大值远远大于后坐阻力最大
行程曲线是反后坐装置工作的基本运动学参量，两个参这（）３
（）４
另外，坐阻力Ｒｌ０尸十ｒＱｓ后＝ｏ２ｆ，（ｎ＋＋ｎ＿１ｉ
复进阻力ｈｈ咖｝＋ｆＱｓｃ＋，ｌ２Ｌ＋＋１Ｔ＋ｏｉｋＦｈ＋ｎ
坐速度主要取决于，故增大导致减小；

某火炮反后坐装置布局方案数值模拟分析

某火炮反后坐装置布局方案数值模拟分析
于情波;刘俊民;杨国来;萧辉;陈宇
【期刊名称】《火炮发射与控制学报》
【年(卷),期】2017(038)001
【摘要】反后坐装置布局对火炮的总体性能有重要影响,为了定量分析不同反后坐装置布局方案,建立了某火炮反后坐装置典型布局方案的有限元模型,对火炮主要架体进行了结构刚强度数值计算和对比分析.研究表明制退机和复进机空间对称布局方案有利于提高火炮刚强度,进一步的非线性有限元动力学数值计算及分析表明,这种布局方案也有利于减小对炮口振动的影响.
【总页数】5页(P12-16)
【作者】于情波;刘俊民;杨国来;萧辉;陈宇
【作者单位】南京理工大学机械工程学院,江苏南京 210094;内蒙古北方重工业集团有限公司,内蒙古包头 014000;南京理工大学机械工程学院,江苏南京 210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京 210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094
【正文语种】中文
【中图分类】TJ303
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1.某型火炮反后坐装置液压阻力数值仿真分析 [J], 杜中华;吴松
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3.某迫榴式火炮反后坐装置的结构优化及分析 [J], 宋焦;何永;赵威;陶齐冈
4.基于Simulink的火炮反后坐装置仿真分析 [J], 何卫国;谈乐斌;潘孝斌
5.基于Simulink的软后坐火炮反后坐装置的仿真分析 [J], 秦凯
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