火炮反后坐装置设计 R.M.

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》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。

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
【相关文献】
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
2.某火炮复杂反后坐装置工作特性仿真分析 [J], 杜中华;狄长春
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
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

目录1.自由后坐诸元的计算1.1膛内时期自由后坐诸元计算1.2后效期自由后坐诸元计算1.2.1火药气体作用系数1.2.2后效期开始时炮膛合力1.2.3 时间常数和后效期作用时间1.2.4炮口制退器冲量特征量1.2.5有炮口制退器自由后坐诸元计算2.后坐制动图和后坐制动诸元2.1制定后坐制动图2.2.求解制退后坐诸元3.复进机设计4.制退机设计4.1制退机的工作长度4.2活塞工作面积4.3制退杆外径及制退筒内径4.4制退杆内腔直径5.5节制环直径4.6制退筒外径4.7流液孔面积5.节制杆外形调整1.自由后坐诸元的计算1.1膛内时期自由后坐诸元计算0.5d h dm Wv m m0.5d h dm Ll m m膛内运动时期自由后坐诸元 序号 t/ms v/(m/s) l/m W/(m/s) L/m1 0 0 0 0.000 0.0002 2.091 77.1 0.055 0.948 0.0013 2.651 125.84 0.111 1.548 0.001 4 3.342 204.08 0.221 2.510 0.0035 3.8 265.59 0.332 3.267 0.0046 3.996 291.77 0.387 3.589 0.005 7 4.346 337.85 0.498 4.156 0.006 8 5.191 442.09 0.831 5.438 0.010 9 6.403 463.37 0.925 5.699 0.011 10 6.816 575.75 1.661 7.082 0.020 11 8.17 641.41 2.492 7.889 0.031 12 9.023 670.74 3.045 8.250 0.037 13 9.712 690 3.51 8.487 0.0431.2后效期自由后坐诸元计算 1.2.1火药气体作用系数β弹丸脱离炮口瞬间，当t g =9.712ms ，时由内弹道数据可知： p g =56Mpa ，W g =8.4512m/s , L g =0.043m 。

火炮反后坐装置非常规技术概述本文首先通过阐述现代火炮反后坐装置的常规构造和原理，来明确何为火炮反后坐装置非常规技术。

再从火炮反后坐装置的非常规结构和火炮反后坐装置常规结构中采用的非常规技术两个方面，介绍了五种反后坐装置的非常规技术，这些技术或设计思路新颖，或技术程度先进有广阔的发展空间，供读者参考。

标签：反后坐；非常规现代火炮经过一百多年的发展，其结构和技术日益成熟，在没有重大技术突破前，结构已经相对固定，但作为其重要组成部分的反后坐装置的性能仍有上升空间，本文就介绍几种反后坐装置的非常规技术。

1 火炮反后坐装置非常规技术现代火炮普遍采用反后坐装置用以抵消或转化火炮的后坐动能，其一般由三部分组成，即制退机、复进机和复进节制器组成，它们的作用分别是：使火炮后坐部分停止在一定的位置上、使火炮后坐部分复进和使后坐部分平稳复进。

非自动火炮的制退机多属于不可压缩液体制退机，复进机多采用液体气压式；自动炮多采用弹簧式制退机和弹簧式复进机（两种装置采用的弹簧种类各不相同）。

复进机也有火药气体式和单纯气压式等现在采用不多的方式，但其不属于本文中的非常规技术，因为这里的非常规技术必须具备一定的先进性，在未来可能应用于火炮当中去。

另外，炮口制退器也可以起到减小火炮后坐能量的作用，但不是所有火炮都安装有炮口制退器，尤其是坦克炮，为减小对射手瞄准和仪器设备的影响，一般都不安装炮口制退器，而且其结构相对简单，技术相对成熟，没有非常规技术。

2 火炮反后坐装置的非常规结构这里列举的两种反后坐技术都是区别于传统的反后坐射击理念的技术，其思想有一定的独特性。

2.1 膨胀波火炮：膨胀波火炮是美国的埃里克。

凯斯博士于1999年提出的一种减小后坐力的新技术。

火炮发射时，发射药燃烧产生的火药气体推弹丸向前运动，如果在弹丸仍在膛内时，炮闩突然打开，火药气体就会向后喷出，膛内的压力就会下降，而压力下降会以波的形式向前传递，这种现象就称为膨胀波。

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*e?（-t/b),有炮口制退器F pt=χF g e?(-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。