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目录1 绪论 (2)1.1引言 (2)1.2摇摆炮塔的起源和发展 (3)1.3本论文研究背景和研究内容 (5)1.3.1 本论文研究的背景。
(5)1.3.2 论文研究内容 (7)2 炮塔结构设计 (8)2.1炮塔设计的要求 (8)2.2炮塔的结构形式 (10)2.3炮塔的构造...................................... 错误！未定义书签。
2.3.1 炮塔体的构造.................................. 错误！未定义书签。
2.3.2 尾舱弹药的布置................................ 错误！未定义书签。
2.3.3 火炮布置...................................... 错误！未定义书签。
2.3.4 炮塔内设施.................................... 错误！未定义书签。
3 战斗室的布置...................................... 错误！未定义书签。
3.1车体宽度和炮塔座圈直径 (12)3.2炮塔最小尺寸的决定 (12)3.2.1 耳轴位置和下炮塔及座圈的关系.................. 错误！未定义书签。
3.2.2 确定炮塔体的基本长度和高度.................... 错误！未定义书签。
3.2.3 定塔体宽度B和最小回转半径R min................. 错误！未定义书签。
3.3战斗室内乘员、装置的布置。
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4 耳轴强度计算...................................... 错误！未定义书签。
4.1耳轴的受力分析................................... 错误！未定义书签。
我国１２２毫米榴弹炮的发展历程始于上世纪５０年代，从仿制到第一门自主研制的１２２毫米榴弹炮装备部队，坎坎坷坷经历了近三十载。
在这诸多设计方案和各种试验样炮组成的漫长研制过程中，一款液压１２２毫米榴弹炮（液压技术榴弹炮）就犹如一个节点：它虽昙花一现、转瞬即逝，但却别具特色，耐人寻味。
在曲折中诞生我军步兵师炮团最早配属的１２２毫米榴弹炮除从苏联购进的Ｍ１９３８（Ｍ－３０）式１２２毫米榴弹炮外，还包括按照其技术数据仿制成功的 ５４式１２２毫米榴弹炮。
这种火炮代表二战后期火炮研发技术水平，其战技性能大家应当耳熟能详。
５４式榴弹炮于１９５４年由黑龙江某厂仿制成功，并大量装备我军炮兵部队，在我军师级火炮里属火力骨干。
进入５０年代末，由于５４式榴弹炮战技性能已不能满足炮兵作战需要，也比较笨重，炮兵部队强烈要求研制新的１２２毫米榴弹炮。
根据部队要求，该厂于１９５８年提出研制任务，打算在原有１２２毫米火炮的基础上进行改进研制。
经过几年的研究试验，研制成功１９６３式１２２毫米榴弹炮，但该炮存在火炮发射后喷射尾焰、整炮重量大、发射时缓冲不可靠等问题，因此没有正式定型。
在黑龙江某厂未研制出性能良好火炮的情况下，此任务转由山西机床厂重新研制，大幅度降低火炮重量并提高射程的要求。
该厂在６３式火炮的基础上改进设计、调整结构。
由于火炮总体论证不足、技术储备不够等因素，火炮重量虽然减轻下来了，但出现了火炮发射时跳动，大架稳定性差和反后坐装置易失效等问题。
加之“文革”运动干扰，此次研制任务再次下马。
当国内研制新型火炮屡屡受挫的时候，世界上一些军事强国早已研制成功并装备部队同类型、性能优异的新一代师级火炮。
６０年代初，苏联用新型的Ｄ－３０式１２２毫米榴弹炮替代了Ｍ１９３８式榴弹炮，装备摩步师、坦克师或空降师。
美国则正式装备了Ｍ１０２式１０５毫米榴弹炮，以取代Ｍ１０１式１０５毫米榴弹炮，用于步兵师、空降师和空中突击师的直接火力支持。
这两型火炮的最大射程均达到了１５公里，具有理想的３６０°环射能力。
不惑的“老兵”——苏联/俄罗斯2S1式122毫米自行榴弹炮作者：季伏枥来源：《坦克装甲车辆》 2014年第7期★季伏枥半老不新的轻型自行榴弹炮2S1式122毫米自行榴弹炮是苏联于20世纪70年代初期研制并装备的122毫米级的自行榴弹炮。
现在看来，只能算是一种半老不新的轻型自行榴弹炮。
第二次世界大战结束后，在很长一段时期内，苏联军方认为，在陆军武器装备方面，“发展重型自行火炮不如发展坦克”。
在这种指导思想的指示下，20世纪50年代初期至60年代末期这20年期间，苏联基本上没有发展用于野战支援的自行火炮。
到了70年代初期，苏联军方认识到，尽管在陆战中坦克的重要性无可替代，但是，重型自行火炮仍然是不可或缺的。
于是，从70年代初期开始，推行了一项庞大的“炮兵现代化计划”。
于是，在较短的时间内，苏联一下子研制成功7种新型的自行火炮及其他多种新型炮兵武器。
2S1式122毫米自行榴弹炮便是在这种背景下研制成功的两种自行榴弹炮之一（另一种是2S3式152毫米自行榴弹炮）。
2S1自行榴弹炮用来取代D30型122毫米牵引式榴弹炮，主要用于歼灭和压制敌方野战掩体工事内的有生力量和火器，破坏敌人的野战防御工事和铁丝网等，并能与敌炮兵、坦克和其他装甲车辆作战。
2S1式122毫米自行榴弹炮除了装备苏军及华约国家的军队外．阿尔及利亚、埃塞俄比亚、利比亚、伊拉克、叙利亚等国的军队也有装备。
除了苏联生产的2S1自行榴弹炮外，波兰和保加利亚也生产过2S1，三国的总生产量在10 000辆以上。
2S1自行榴弹炮的改进型只有2SIM1型一种，主要改进之处是改进了火控系统，并可以发射激光制导炮弹，但生产量并不大。
这种激光制导炮弹称为“基特洛夫”2型，在前方观察班的指引下，可以使炮弹的命中概率提高到80%～90%。
2S1自行榴弹炮的研制过程表明，在20世纪70年代可以说是“105毫米自行榴弹炮和155毫米自行榴弹炮的并存时期”。
而122毫米级的，处于105毫米级的延长线上。
俄罗斯装备志——2S1“康乃馨”122毫米自行榴弹炮2S1康乃馨式自行榴弹炮，为苏联研制定型的122毫米装甲自行火炮，现在还服役在俄罗斯陆军部队，也是支援步兵和摧毁敌人坚固工事的拆迁利器，现在已经开始依靠公路机动前往前线，看来这次陆军的所有火力都要试验一遍了。
2S1康乃馨式自行榴弹炮基础参数，乘员4名，战斗权重15.7吨，炮全长7.3米，炮全宽2.8米，炮全高2.4米，最大速度60公里/时，最大行程500公里，引擎功率 240匹，燃料储备 550升，这型武器也是使用的PT-76水陆坦克底盘和之前介绍的箭10防空系统一样（就是网上那个碾压私家车的那型装甲车）。
武器1门D-32型122毫米榴弹炮，最大射程15千米，最大射速4－5发/分，弹药储备炮弹40发，方向射界360度，高低射界－3~70度，装甲 30－50毫米可以防御小口径机枪的攻击。
包括破甲弹、高爆杀伤弹、烟雾和照明弹。
总共携带40发炮弹，通常为35发高爆杀伤弹和5发破甲弹。
高爆杀伤弹弹丸的最大射程为15.2公里。
和用同样底盘的防空导弹车不同，这型自行榴弹炮采用全封闭炮塔有三防系统，而且和大部分装甲车零件通用，火炮为D-30牵引榴弹炮的改进型，榴弹炮配有负载辅助系统，是华约成员国的主要装备，波兰等国家到现在还有装备。
动力系统方面YaMZ-238V柴油发动机驱动，功率为240马力，最高车速60公里/小时，行程500公里，垂直爬高0.6米，越壕2.4米，可以在平原土路和水泥路行进，也可以进行水上行驶，水上行进由其履带划水推动水上最高速度为4.5 km/h。
2S1康乃馨式自行榴弹炮装备坦克团、摩步团，每个炮兵营3个连，配属火炮18门，较轻的战斗全重和低矮的车身，让这型火炮可以由俄罗斯空天军的伊尔76，安26等运输机运输，这次的战争中也有这型装备的亮相。
老骥伏枥的2S1也被人从苏联的军械库里面搜出来，当年并肩作战的兄弟在疯子的领导下刀兵相向，无论这场战争之后发生什么，受苦受累的人依然是平头百姓，那些身居高位的总统和有钱人还可以乘坐自己的私人飞机逃跑，而那些平常人只能在边境上祈求别人放行。
炮身设计知识点炮身是火炮的核心组成部分之一，它直接关系到火炮的性能和效果。
炮身设计涉及许多知识点，本文将逐步探讨这些知识点。
1.炮身材料选择：炮身的材料选择对于火炮的性能和使用寿命至关重要。
常见的炮身材料包括钢、铝合金、钛合金等。
钢是最常用的炮身材料，具有较高的强度和韧性，能够承受高压力和高温。
铝合金具有较低的密度和良好的热导性能，适合用于制造轻型火炮。
钛合金具有较高的强度和抗腐蚀性能，适用于制造高性能火炮。
2.炮身结构设计：炮身的结构设计直接影响火炮的稳定性和精准度。
炮身通常由炮管和炮套组成。
炮管是火药燃烧产生高温气体的容器，需要具有较高的耐热性能和热膨胀系数匹配性。
炮套是用于固定炮管和提供支撑的结构件，需要具有足够的强度和刚度。
此外，炮身的长度和直径也是设计中需要考虑的因素，它们直接关系到火炮的射程和威力。
3.炮身制造工艺：炮身制造涉及到许多工艺步骤，如锻造、铸造、热处理、机械加工等。
在炮身制造过程中，需要保证材料的均匀性和强度，消除材料内部的应力和缺陷。
同时，炮身的表面质量也需要得到保证，以确保火药燃烧时的气体流动和炮弹的运动。
4.炮身热流分析：炮身在射击过程中会受到高温气体的冲击和热流影响，因此需要进行热流分析来评估炮身的热应力和变形情况。
热流分析可以通过数值模拟方法进行，通过计算炮身表面的温度分布和应力分布来评估其耐久性和可靠性。
5.炮身防护设计：炮身在作战环境中需要面对各种威胁，如炮弹的打击、敌方火力的攻击等。
因此，炮身的防护设计也是重要的考虑因素之一。
防护设计可以包括增加炮身的厚度、使用爆炸反应装甲、安装反应装甲等。
总之，炮身设计是火炮设计中的重要环节，涉及到材料选择、结构设计、制造工艺、热流分析和防护设计等多个方面。
通过合理的设计和优化，可以提高火炮的性能、精准度和使用寿命，确保其在作战中的有效性和可靠性。
1 绪论1.1 火炮未来发展方向20世纪70年代以来，随着微电子技术、新材料、新能源在军事上的广泛应用，火炮的自行化、自动化、系统化程度越来越高，侦查、指挥手段不断更新，弹药更加多样化。
现代火炮系统的战术技术性能有了很大的发展。
比如，伴随微电子技术和计算机技术的发展，炮兵侦查仪器设备逐步形成了以光电技术为主的光学、激光、雷达、声测、电视、红外等先进侦查仪器构成的远中近结合，地面与空中结合，全方位、全天时，品种齐全、手样多段的侦查体系。
如今，正在研究和发展中的有液体发射药炮、电热炮、电磁炮、激光炮、射束炮等。
与现代火炮相比，未来火炮的结构及性能可能有较大的变化，具体来说可能体现在以下几方面：(1)发射技术取得新的进展。
首先是发射能源的多样性，即不仅采用固体化学能源，而且可能采用液体化学能源、电磁能源、电热化学能源及某些组合能源。
(2)减载技术将取得新得进展，磁流变、电流等技术可能应用于火炮反后坐装置，克服传统炮口制退器效率的限制。
(3)新材料的应用将有助于解决长期困扰火炮技术发展的固有问题，如身管内膛的烧蚀磨损、威力与机动性的矛盾等。
(4)原理性、结构性的创新，使现代火炮的结构发生重大变化。
(5)数字化火炮、智能弹药以及传感器引爆弹药等技术的发展使火炮系统综合作战效能得到大幅提高。
(6)火炮的作战对象、作战环境可能得到拓展，水中火炮、天基火炮等新型火炮可能相继出现，未来火炮具有摧毁敌方鱼雷、潜艇、卫星等功能。
总之，随着兵器科学技术的发展以及现代科技在兵器科学中的应用，火炮技术成为技术的综合体，它涉及能源、机械、材料、控制、光学、电子、通信和计算机等诸多学科，随着多种新概念武器的出现，表征火炮的各种属性正在发生根本性的变化。
1.2 炮身结构炮身是火炮的一个主要部件，包括身管、炮尾、炮口制退器、等零件。
它的主要作用是承受火药气体压力和引导弹丸的运动。
炮身设计主要包括强度计算和结构设计。
结构设计又包括膛内结构设计和外部结构设计。
目录1 绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2 本文研究背景 (3)1.3 本文研究内容 (4)2 炮塔设计用建模软件及分析基础 (5)2.1 概述 (5)2.2 建模软件及分析基础 (5)3 122mm炮炮塔总体方案分析 (7)3.1 概述 (7)3.2 炮塔的作用分类分析 (7)3.3 炮塔总体设计方案分析 (8)4 抗弹能力计算分析 ............................................................... 错误！未定义书签。
4.1 概述 ............................................................................. 错误！未定义书签。
4.2 装甲板厚度的计算 ..................................................... 错误！未定义书签。
4.2.1 正前方装甲板厚度的计算 ................................ 错误！未定义书签。
4.2.2 侧面和顶面装甲板厚度计算 ............................ 错误！未定义书签。
4.3 托架上耳轴孔参数的确定 ......................................... 错误！未定义书签。
4.3.1 托架受力模型简化 ............................................ 错误！未定义书签。
4.3.2 耳轴孔参数确定 ................................................ 错误！未定义书签。
4.4 本章小结 ..................................................................... 错误！未定义书签。
122榴弹炮炮身设计要点1 绪论榴弹炮作为最早登场的陆军武器之一，历经了几百年沧桑。
随着科学技术的不断发展，不断采用新原理、新能源、新技术和新材料加以改进，已经形成了独特的优势。
现代化的牵引式榴弹炮已经不是技术落后兵器。
大多数现代牵引式火炮可在几分钟内进入和撤出战斗，采用了计算机化火控系统后可以保证首发命中，减少了毁伤目标所需的时间和弹药。
榴弹炮是战斗性能优良的野战炮，用于杀伤敌人有生力量，破坏敌方的工事、地堡、指挥所等军事设施，实行多种战斗任务，战斗用途广泛。
他们凭借着重量轻、容易进行长途运输、成本低、适用于山地战等优势，在当今陆军武器中，仍然具有不可替代的作用。
榴弹炮安吉东方市可分为牵引式和自行式两种。
1.1概述榴弹炮是发射榴弹的火炮，是一种身管较短，弹道比较弯曲，适合于打击隐蔽目标和面目标的中程火炮。
最早的榴弹炮是起源于15世纪意大利、德国的一种炮管较短、射角较大、弹道弯曲、发射石散弹的滑膛炮。
在16世纪中期，榴弹炮开始采用木制信管的球形爆破弹，可用来杀伤陆战场的敌方步兵，也可用于攻城。
16世纪下半叶出现了爆炸弹。
17世纪，在欧洲正式出现了榴弹炮的名称，它是指发射爆炸弹、射角较大的火炮，最先装备榴弹炮的事由荷兰裔士兵组成的英国部队。
到了19世纪下半期，出现了后装线膛榴弹炮，能发射长圆柱弹丸，威力更为强大。
榴弹炮广泛用于野战，成为一张野战炮。
一战时榴弹炮炮身长为15--22倍口径，最大射程达14.2公里。
二战时榴弹炮炮身长为20--30倍口径，最大射程达18公里，初速为635米/秒，最大射角65度。
目前，榴弹炮炮身长为45倍口径，英国的As90式155毫米自行炮正在研制52倍口径，最大射程为24公里，采用火箭增程弹可达30公里，初速为827米/秒，最大射角75度。
这种长身管的榴弹炮同时又被称为加榴炮。
1.2 炮身的作用及组成炮身作为火炮的主要组成部件，它的主要作用是承受火药气体压力和导引弹丸运动，赋予弹丸一定的飞行方向，一定的初速和旋转速度，以保证弹丸在空气中飞行的稳定性，从而准确的把一定质量的弹丸抛射到一定距离的目标上。
中北大学毕业设计开题报告学生姓名：靳桂斌学号：0701044404 学院、系：机电工程学院动力机械系专业：武器系统与发射工程设计题目：122mm火炮炮口流场计算机仿真指导教师:郝秀平(副教授)2011年 3 月 7 日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1 Fluent介绍Fluent是用于计算流体流动和传热问题的程序，含有多种传热燃烧模型以及多相流模型，可应用于从可压到不可压、从低速到高超音速、从单相流到多相流、化学反应、燃烧、气固混合等几乎所有与流体相关的领域，是目前国际上比较流行的商用CFD（计算流体力学）软件 [1]。
Fluent 在国防、航空航天、机器制造、汽车、船泊、兵器、电子、铁道、石油天然气、材料工程等方面都有着广泛的应用。
采用基于完全非结构化网格的有限体积法，而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法，定常/非定常流动模拟；软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题，用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件，余下的网格变化完全由解算器自动生成[2]。
FLUENT软件包含三种算法：非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法，以及丰富而先进的物理模型，使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。
另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型。
从用户需求角度出发,针对各种复杂流动的物理现象，Fluent 软件采用不同的离散格式和数值方法,开发了适用于各个领域的流动模拟软件，软件之间采用了统一的网络生成技术及共同的图形界面,而各软件之间的区别仅在于应用的背景不同，因此大大方便了用户。
对每一种物理问题的流动特点，有适合它的数值解法，用户可对显式或隐式差分格式进行选择，以期在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳 [3]。
将不同领域的计算软件组合起来成为CFD计算机软件群,软件之间可以方便地进行数值交换,并采用统一的前、后处理工具，这就省却了科研工作者在计算方法、编程、前后处理等方面投入的重复、低效的劳动，而可以将主要精力和智慧用于物理问题本身的探索上 [4]。
细品苏联M-30122毫米榴弹炮2011-04-23 21:00:59| 分类：火炮和炮兵| 标签：榴弹炮火炮炮兵 m-30 122毫米 |字号订阅斯大林同志曾说过：“炮兵是战争之神。
”在二战陆地战场上，炮兵是除了航空兵之外最强大的火力。
因此苏联军队一贯对炮兵有着极高的重视程度，苏军的“大炮兵主义”众所周之。
在二战时期，苏联红军引以为豪的大纵深战术中炮兵扮演着极其重要的角色，苏军每一次大规模的进攻都是以预备炮兵火力的急袭开始的。
在二战时期苏联红军装备的诸多火炮中，M-30式122毫米榴弹炮是中口径曲射火炮的主力。
该炮不但是苏军师属榴弹炮，也装备炮兵师作为预备炮兵集中使用。
M-30式122毫米榴弹炮全貌在上世纪30年代，苏联红军高层打算研制一种新型师属榴弹炮用以代替帝俄时代的M1909和M1910式122毫米榴弹炮。
尽管上述两种火炮分别在1937年和1930年进行了一定程度的现代化改进，但还是不能满足现代战争的需要，因此研制一种新型榴弹炮的任务就落到了苏军火炮设计部门身上。
第一个拿出的样炮是KB-2设计局在德国工程师协助下设计的M1934式122毫米榴弹炮。
此炮身管长度为23倍口径，最大仰角50度，水平方向射角7度。
和早期的M1909、M1910榴弹炮一样，其采用固定式大架和笨重的木轮，虽然有缓冲机构，但牵引速度很低，只有可怜的10千米/小时。
虽然其性能比起M1909、M1910火炮有所提高，但因为设计过于保守，方案很快就被放弃了。
在上世纪30年代中期，苏联中央炮兵局也曾考虑过一种105毫米口径的榴弹炮，105毫米口径的炮弹质量较轻，有利于提高发射速率，火炮的质量也能减轻。
但是105毫米榴弹的威力要比122毫米榴弹小，而且一旦采用105毫米弹药，已有的122毫米炮弹生产线和库存的大量122毫米弹药就只能报废了。
因此这种设想很快也被放弃了。
设计方向重新回到了122毫米上来。
终于在1938-1939年，有三种122毫米的样炮拿出来了，它们是乌拉尔重型机械厂的U-2、Motovilikha厂佩特罗夫主持设计的M-30和92厂卡拉宾主持设计的的F-25。
2C1式122mm自行榴弹炮国别：俄罗斯类别：火炮榴弹炮型号：2C1式发展过程：2C1式122mm自行榴弹炮是前苏联70年代的产品，该炮是在Л－30式122mm 牵引榴弹炮和MT-ПБ多用途轻型履带式装甲车的基础上改进组合而成。
该炮于70 年代初装备前苏军摩托化步兵师和坦克师，1974年在华沙阅兵式上首次出现。
主要用于火力支援，压制和歼灭有生力量和技术兵器。
性能特点：①部分零部件通用，维护和补给方便、造价低。
②具有三防装置，能在核、生、化条件下作战。
③可遂行高射界和环形射击任务，火力覆盖范围大，射击死角小。
④配用弹种多，可执行多种作战任务。
基本数据：口径122毫米初速690米／秒最大射程榴弹15300米火箭增程弹21900米直射距离940米最大射速5发／分钟炮身长4875毫米身管长32.7倍口径炮口制退器形式双室炮闩类型立楔式高低射界-3°～+70°方向射界360°最大行驶速度公路60千米／小时土路30千米／小时水中 4.5千米／小时最大行程500千米配用弹种杀伤爆破榴弹、破甲弹、发烟弹、照明弹ОФ-462式榴弹弹丸重21.76千克携弹量40发(32榴弹、6烟幕弹、2破甲弹)车体型号MT-ПБ多用途轻型装甲牵引车爬坡度60%通过垂直墙高1100毫米行军战斗转换时间2分钟战斗状态全重16000千克乘员人数4人破甲弹在1000米距离上的垂直破甲厚度为460毫米。
六氯乙烷发烟弹，在有利的横风条件下，能覆盖200米正面。
炮兵连一次齐射，可在60秒后形成宽400米，高50米的烟幕屏障。
作战应用：该炮参加过阿富汗战争、两伊战争、海湾战争和车臣战争。
识别特征：①采用双气室炮口制退器，其后部装有炮膛抽气装置。
火炮配有机械输弹机。
复进机和制退机并列装在身管上方。
②摇架为槽形倒装式，两者有后坐滑轨。
炮身的左后侧有高低齿弧，右侧有平衡机支架。
高低机和传动装置位于炮身右侧。
平衡机装在炮身左侧，与高低机对称布置。
原理简介俄罗斯M-21 122mm火箭系统是20世纪60年代研制70年代初装备部队的火箭武器。
是当时世界上最先进的火箭武器系统之一。
除了军事装备非常发达的国家外，几乎遍及世界各个角落。
截止1999年1月，全世界已经有80多个国家购买并装备了俄罗斯研制的M-21 122mm 火箭系统。
发动机结构设计特点1）俄罗斯M-21火箭弹总体结构特点（1）在战斗部上增加了一个阻力环，打击近距离目标时在战斗部与引信之间肩上阻力环，并采用加大的射角发射火箭弹，可减少距离散布。
（2）火箭发动机采用多喷管，有助于减少推力偏心。
（3）发动机内由两节火药装药径向固定，有助于减少燃气流偏心，有助于减少方向散布。
（4）采用管式螺旋定向发射方案，在弹上设置导向钮和弧形折叠尾翼，使得火箭弹在飞行过程中低速旋转并保持一定转速，有利于克服推力偏心和气动偏心减少方向散布。
（5）首次采用了单孔管状药两节式装药设计方法，使得燃烧室的空间得到充分利用，火药装药量有较大提高，并且使得燃烧室容易加工。
（6）首次采用大长细比方案，使得武器的使用性能得到很大的提高，因而收到了世界各国武器研制者的重视。
发动机的结构分析：（1）战斗部结构分析（2）发动机结构分析该发动机由前燃烧室、后燃烧室、前装药、后装药、中间挡药板、后挡药板、前支架和后支架、导电盖及喷管组合件等几大部分组成。
在发动机外表面设置了前中后三个定心部。
在后定心部上装有一个直径为10mm，高为8mm的导向钮。
该火箭发动机前燃烧室是带底的，而后燃烧室是两端开口的圆筒。
前燃烧室的后端，后燃烧室的前端，均车制了细牙螺纹，而且在螺纹处均设有圆柱定位面。
前后燃烧室的厚度是不同的。
前燃烧室壁厚为3.2mm，后燃烧室壁厚为3.75mm，在燃烧室内壁处均涂有0.1mm~0.3mm的隔热涂层。
燃烧室材料为低碳合金钢14MnNi。
燃烧室的总长度约为弹径的16倍，绝对长度接近2m。
M-21火箭发动机的燃烧室的设计是比较合理的。
南京理工夫学博顾士学位论文轻型火炮大柴的优化设计地面火炮的的开脚式大架一般由架头，本体和架尾组成。
架头毛胚常用铸钢件，本体分钢管结构和钢板焊接结构两种。
钢管结构属于圆形断面，钢板结构常制成矩形断面。
由于大架本体主要受弯曲力，而矩形断面的抗弯性能较好，因而矩形断面更能发挥材料的潜力。
钢板结构还便于制成不等截面，使本体近似为等强度梁。
由于钢管制造比钢板件节省工时，对于小口径火炮，当采用矩形断面大架对减轻大架质量的效果不显著时，常采用钢管制造。
为了减轻大架质量，无论采用钢管还是钢板冲压，一般都设加强板，以使它们更符合等强度梁的要求。
矩形断面的大架常用一对冲压成槽形的钢板焊接而成。
为了提高架头，架尾于大架本体的连接强度，常增加焊缝长度，有时还增加一些塞焊点。
架尾的结构比较复杂，基本可以分成架尾本体，驻锄板和架尾板三部分，有的架尾还有调架棍，滚轮和牵引环等。
架尾本体通常用铸件将其焊接在大架本体上。
驻锄板和架尾板有铸造和冲压两种，冲压的较轻，但焊接工艺复杂；铸造的较重，强度和刚度较好，不易变形。
驻锄按其在炮位是的固定方法不同，可分为放入式和打入式两种。
本文研究的对象是Ｄ３０１２２弹炮（如图３．２．１所示）的大架，为三脚式结构，分固大架，左大架和右大架。
三个大架在结构上有很多的相似之处，尤其是左、右大架，为此在Ｉ～ＤＥＡＳ中只对右大架进行了三维实体建模，且省略了其上的一些对结构强度不起作用的附属零件。
图３．２．２所示的是右大架的装配图。
图３．２．１Ｄ３０１２２榴弹炮全炮实体模型南京理工大学博／碾士学位论文轻型火炮丈架的优化设计图３．３．１大架简化模型３．３．２大架有限元建模在Ｉ－ＤＥＡＳ中，建立大架有限元模型，下架由实体单元模拟，大架用板梁元模型来模拟，不考虑土壤的粘性和变形，假定为刚性面，其有限元模型如图３．３．２所不。
图３．３．２大架有限元模型该火炮实际射击时的最大受力状态在火炮高低射角为７０。
时，因此选取火炮７０。
中国PLZ89式122毫米自行榴弹炮在伊拉克战争中，伴随美军地面装甲部队的地面火力支援武器自行火炮给大家留下深刻印象。
我国研制自行榴弹炮始于20世纪60年代后期。
目前我军装备的自行榴弹炮主要有122毫米榴弹炮、152毫米加榴炮和152毫米榴弹炮，这里我们先介绍一下中国最新的PLZ89式122mm自行榴弹炮。
PLZ89式122mm自行榴弹炮是我国自主研制的新一代自行火炮，装备陆军部队和海军陆战队。
该炮由武器系统和底盘部分组成，战斗全重约20吨，乘员5人。
该炮武器系统由带炮口制退装置的122mm榴弹炮和12.7mm高/平两用机枪组成。
火炮在射程和发射速度方面较以往同类火炮有了较大提高。
先进的瞄准装置为射击提供了可靠的精度保障；任意角半自动装弹机构，进一步提高了装弹速度；炮身抽烟装置，可及时将发射后的火药气体排出车外，改善了战斗室的工作环境。
火炮可进行360度环射和高射界射击，具有较大的火力控制范围，便于实施火力机动。
12.7mm高/平两用机枪，可对敌直升机、伞兵进行射击，并能歼灭地面500米以内的敌轻装甲目标和人员。
使用自杀式迷彩的陆战队122毫米自行榴弹炮该炮塔通过大直径座圈与车体相连，构成封闭式战斗室。
旋转式炮塔结构使火炮能实施360度全向射击和高射界射击，火炮瞄准迅速，具有良好的火力机动性。
炮塔内装有三防装置。
该炮还装的自动灭火装置，能扑灭各种火灾。
战斗室装备的观察系统可以在关闭战斗室各门窗的情情下，观察地形、战场、道路及搜索目标。
红外夜视仪可在夜间不暴露灯光的情况下，供驾驶员观察道路和目标。
该炮采用了专门设计的履带式自行火炮轻型通用底盘，发动机单位功率大，具有较高的运动速度和较强的越野能力，便于随伴装甲（机械化）部队行动。
新型液压操纵装置使驾驶更加方便、省力，转向机可实现自由转向；液压式换档机构和同步器使换档轻便、容易；油气悬挂使火炮行驶更加平稳，履带调整器可快速方便地调整履松紧。
火炮加强了装甲防护，配备有“三防”装置；烟幕发射装置能够在火炮周围形成有效的“幕墙”。
东方“122之歌” 中国122毫米榴弹炮家族（下）在上一篇文章中，我们介绍了中国122毫米榴弹炮的发展历程和特点。
本文将继续探讨这一家族的其他成员，并重点介绍其在实战中的表现和发展前景。
中国的122毫米榴弹炮家族不仅具备了较长射程、高精准度和快速机动等基本特点，同时还衍生出了多种变种。
其中，最为重要的是PLZ-07自行榴弹炮。
该炮由中国北方工业公司生产，是中国第一种自行设计的122毫米自行榴弹炮。
PLZ-07采用独特的渐进装药技术，射程达到了40公里，比其他同级别榴弹炮更为优秀。
它还具备快速换弹和迅速撤离的能力，适应了现代战争迅速移动和快速反应的要求。
PLZ-07在现代战争中的表现也是非常出色。
在2008年的中国-缅甸边境冲突中，PLZ-07展现出了出色的火力打击能力和机动灵活性。
它的高精度和迅速打击能力使得缅甸军队无法有效反击，给中国军队争取了足够的时间和空间。
此外，PLZ-07还可以与中国的先进火控系统相连，实现火力指挥自动化，进一步提升其作战能力。
在未来，中国的122毫米榴弹炮家族将继续发展。
目前，中国正在研发的PLZ-52是一种新一代的122毫米自行榴弹炮。
PLZ-52将采用全车数字化控制系统、自动装弹机和先进的火控系统，提高射击精度和快速反应能力。
预计其射程将进一步增加到50公里，并且能够使用更多种类的炮弹，提供更强大的火力打击能力。
除了自行榴弹炮，中国还开发了其他变种，例如PLZ-45自行迫击炮和Type 83 152毫米榴弹炮。
这些变种在特定的作战环境中发挥了重要作用，并展现了中国榴弹炮家族的广泛适应性。
总体而言，中国的122毫米榴弹炮家族在近年来取得了长足进步。
不仅在技术上有所提升，而且在实战中也表现出了强大的打击能力和机动性。
这些榴弹炮在维护国家安全和参与维和行动中发挥了重要作用，并受到国际上的高度评价。
未来，随着中国军事技术的不断发展和经验的积累，我们有理由相信中国的122毫米榴弹炮家族将会在各个方面继续提升。
炮身设计知识点炮身是指火炮的主要结构组成部分，它直接承受着极高的压力和瞬间的冲击力。
在现代军事中，炮身的设计非常重要，关系到火炮的射程、精度和使用寿命等方面。
本文将介绍炮身设计的一些重要知识点。
一、材料选择炮身的材料选择是决定其性能的重要因素之一。
传统的火炮炮身多采用高强度低合金钢材，有较好的耐磨损性和耐腐蚀性。
随着科技的发展，一些新型材料如合金钢、复合材料等也被应用于炮身设计中，能够提升炮身的强度和轻量化程度。
二、内、外径设计炮身的内径与外径设计是保证火炮射击性能的重要方面。
内径的尺寸直接影响火炮的口径，与弹药的匹配度密切相关。
外径的尺寸决定了火炮的外形尺寸和重量，也关系到其机动性和便携性。
三、膛线设计膛线设计是指炮身内壁的螺旋纹路设计。
膛线的设计直接影响火炮弹丸的旋转速度和稳定性，影响射击精度。
常见的膛线形式有线条膛、矩形膛等，每种膛线形式都有其适用的射击需求和优势。
四、炮身长度炮身长度是指火炮的整体长度。
炮身长度的选择往往需要综合考虑射程、口径、弹药威力等因素。
炮身长度的合理设计可以提高火炮的射程和精度，同时也要考虑到便携性和机动性的需求。
五、冷却系统炮身设计中的冷却系统是为了控制高温产生和排出的热量。
冷却系统可以采用空气冷却、液体冷却等方式，通过有效降低炮身温度，延长炮身的使用寿命。
冷却系统的设计要兼顾降温效果和冷却介质的供给方式。
六、刚度与强度炮身的刚度和强度是保证其可靠性和安全性的基本要求。
刚度的设计可以避免炮身的变形和振动，在射击时保持稳定的定位。
强度的设计要能够承受高压力和冲击力的影响，避免发生爆破或者失效的情况。
七、炮口设计炮口是火炮的射击口，其设计对于弹丸的发射速度和稳定性有着直接影响。
炮口设计可以包括喷嘴、制动器等结构的设计，用于控制火炮的后座力和提高射击精度。
综上所述，炮身设计涉及许多重要的知识点，包括材料选择、内外径设计、膛线设计、炮身长度、冷却系统、刚度与强度以及炮口设计等。
1 绪论榴弹炮作为最早登场的陆军武器之一，历经了几百年沧桑。
随着科学技术的不断发展，不断采用新原理、新能源、新技术和新材料加以改进，已经形成了独特的优势。
现代化的牵引式榴弹炮已经不是技术落后兵器。
大多数现代牵引式火炮可在几分钟内进入和撤出战斗，采用了计算机化火控系统后可以保证首发命中，减少了毁伤目标所需的时间和弹药。
榴弹炮是战斗性能优良的野战炮，用于杀伤敌人有生力量，破坏敌方的工事、地堡、指挥所等军事设施，实行多种战斗任务，战斗用途广泛。
他们凭借着重量轻、容易进行长途运输、成本低、适用于山地战等优势，在当今陆军武器中，仍然具有不可替代的作用。
榴弹炮安吉东方市可分为牵引式和自行式两种。
1.1概述榴弹炮是发射榴弹的火炮，是一种身管较短，弹道比较弯曲，适合于打击隐蔽目标和面目标的中程火炮。
最早的榴弹炮是起源于15世纪意大利、德国的一种炮管较短、射角较大、弹道弯曲、发射石散弹的滑膛炮。
在16世纪中期，榴弹炮开始采用木制信管的球形爆破弹，可用来杀伤陆战场的敌方步兵，也可用于攻城。
16世纪下半叶出现了爆炸弹。
17世纪，在欧洲正式出现了榴弹炮的名称，它是指发射爆炸弹、射角较大的火炮，最先装备榴弹炮的事由荷兰裔士兵组成的英国部队。
到了19世纪下半期，出现了后装线膛榴弹炮，能发射长圆柱弹丸，威力更为强大。
榴弹炮广泛用于野战，成为一张野战炮。
一战时榴弹炮炮身长为15--22倍口径，最大射程达14.2公里。
二战时榴弹炮炮身长为20--30倍口径，最大射程达18公里，初速为635米/秒，最大射角65度。
目前，榴弹炮炮身长为45倍口径，英国的As90式155毫米自行炮正在研制52倍口径，最大射程为24公里，采用火箭增程弹可达30公里，初速为827米/秒，最大射角75度。
这种长身管的榴弹炮同时又被称为加榴炮。
1.2 炮身的作用及组成炮身作为火炮的主要组成部件，它的主要作用是承受火药气体压力和导引弹丸运动，赋予弹丸一定的飞行方向，一定的初速和旋转速度，以保证弹丸在空气中飞行的稳定性，从而准确的把一定质量的弹丸抛射到一定距离的目标上。
发射时火药气体的压力使弹带嵌入膛线内，并推动弹丸在炮膛内向前运动，同时阳线通过弹带迫使弹丸旋转。
于是弹丸在出炮口时便具有一定的飞行速度和旋转速度。
炮身主要包括身管、炮尾、炮闩、卡板和炮身托环等零件。
1.3 身管的结构特点在身管设计中，通常有两种分类法，根据炮膛结构，可分为滑膛，线膛，半滑膛和锥膛。
根据身管结构可分为普通单筒身管，增强身管和可分解身管。
我国现装配的制式火炮基本上都采用普通单筒身管；增强身管包括筒紧身管，丝紧身管和自紧身管；可分解身管包括活动衬管，活动身管和带被筒的单筒身管，各类身管有各自的优缺点。
身管的内膛称为炮膛，炮膛可分为线膛和滑膛两种。
一般线膛身管由药室部，坡膛和线膛部组成。
药室为身管内膛后部扩大部分，它的容积有内弹道设计决定，而结构形式主要决定于火炮的特性，弹药的结构和装药方式。
本火炮拟采用药筒定装式的药室。
坡膛是药室与线膛部的过度段，主要作用是连接药室与线膛部；发射时弹带由此切入膛线。
坡膛应具有一定的锥度，锥度的大小与弹带的结构，材料和炮身的寿命等有关。
常用坡膛锥度是1/5-1/10,为了减小坡膛的摩擦[8]，可采用两段圆锥组成的坡膛，为了保证弹丸定位的可靠，第一段圆锥锥度应大些，一般取1/10；为了减小磨损，第二段圆锥锥度应小些，一般取为1/30-1/60。
膛线是指在身管内表面上制造出的与身管轴线具有一定倾斜角度的螺旋槽。
通常将膛线分为三类：等齐膛线，渐速膛线和混合膛线。
综合考虑各类膛线的优缺点[9,10]，本火炮拟采用减速膛线。
1.4 身管设计的步骤（1）根据设计要求，解出的内弹道数据，分别计算p-l、p-t、v-l、v-t变化规律并做出曲线图；（2）绘制发射时身管壁的高低温压力曲线，做出身管的理论强度曲线；（3）根据强度要求确定身管的身管理论外形；（4）根据总体要求和身管与摇架、炮尾、炮口制退器的连接对理论外形进行调整；（5）根据调整后的外形尺寸，校核身管的实际强度；（6）根据调整后的外形尺寸，绘制身管三维图，并计算质量；（7）绘制身管零件图。
1.5 设计内容及目的对122mm榴弹炮身管进行设计，由已知参数通过编制程序做内弹道计算；编程确定身管各组成构件的理论外型尺寸并进行调整；绘制二维工程图，建立三维实体模型。
通过设计研究，深刻了解该炮各组成部分的结构和工作原理，明确身管设计的基本思路和方法。
同时，在设计过程中，对其中存在的问题和不足进行优化设计，从而提高该火炮的战术技术性能。
2 内弹道计算2.1概述内弹道计算是整个内弹道设计和身管设计过程的理论基础，它是对火炮的射击现象进行理论分析，并用一系列假设来简化复杂过程，从而建立数学方程式，将炮膛结构诸元和装药条件与射击结果联系起来。
内弹道设计也称内弹道反面计算，在已知口径d、弹重m、炮口速度vc 、火药品种及最大压力pm的条件下，计算出满足上述条件的装填条件和膛内构造诸元。
根据内弹道学的基本方程求出p-l、v-l、p-t和v-t的内弹道诸元曲线，为火炮弹药系统设计及弹道性能分析提供基本数据。
122mm榴弹炮是9/7和4/1的混合装药。
混合装药是两种或两种以上不用类型的火药组成的装药。
为了进行内弹道计算，我们必须将体现射击现象物理实质的方程组综合进行计算。
但是由于射击现象的复杂性，以及我们目前认识的局限性，对膛内的各种现象认识也不完善，甚至有些现象还没有认识到。
所以，在建立内弹道方程组时，我们只能根据现有的认识水平来分析膛内的各种矛盾，并抓住其中的主要矛盾来建立方程组，对于一些次要的矛盾则忽略不计。
因此，为了进行内弹道计算，必须提出以下假设：2.2内弹道基本假设1) 火药燃烧遵循几何燃烧定律。
2) 药粒均在平均压力下燃烧，且遵循燃烧速度定律。
3) 内膛表面热散失用减小火药力f或增加比热比k的方法间接修正。
4) 用系数ϕ来考虑其他的次要功。
5) 弹带挤进膛线是瞬时完成，以一定的挤进压力P标志弹丸的挤进条件。
6) 火药燃气服从诺贝尔－阿贝尔状态方程。
7) 单位质量火药燃烧所放出的能量及生成的燃气的燃烧温度均为定值，在以后膨胀做功过程中，燃气组分变化不予计及，因此虽然燃气温度因膨胀而下降，但火药力f、余容α及比热比k等均视为常数。
8) 弹带挤入膛线后，密闭良好，不存在漏气现象。
混合装药补充假设：1）混合装药中各种火药存在性能、形状或尺寸的不同；2）混合装药中各种火药生成的燃气瞬时混合，不考虑混合过程。
混合燃气的质量、能量等于各单一火药燃气相应的质量、能量之和；3）只求解混合燃气的平均压力，不考虑单一火药燃气的分压问题。
2.3 火药几何燃烧规律1) 装药的所有药粒具有均一的理化性质，以及完全相同的几何形状和尺寸。
2) 所有药粒表面都同时着火。
3) 所有药粒具有相同的燃烧环境，因此燃烧面各个方向上燃烧速度相同。
2.4 内弹道已知参数根据已知给定参数，将内弹道计算所要的参数综合如下表2.1所示：第一种火药的装药量为ω1，第二种火药的装药量为ω2，则总装药量为：ω=ω1+ω2各单一火药在装药中所占的比例为α1=ωω1α2=ωω2并且可得 α1+α2=1若Z 1和Z 2分别表示各单一火药的已燃相对厚度，则1111e e =Z1212e e =Z对于大多数的混合装药，两种火药的理化性能接近，它的燃速系数和火药力差别不大，因此可取u 11=u 122211f f f αα+=2.6 内弹道方程组1）体现火药燃烧时气体生成规律的几何燃烧定律方程： 第一种装药（9/7）：分裂前）（21Z Z Z μλχψ++= 分裂后)1(Z Z S S λχψ+=火药的形状特征量：1112Q Q χβ+∏=111122n Q λβ--∏=+∏211(1)2n Q βμ-=+∏220012(2)D nd Q c -= 0012D nd c +∏=122e cβ= 第二种装药（4/1）：)1(2Z Z Z μλχψ++= 火药的形状特征量：βαχ++=1 βααββαλ++++-=1βααβμ++=1b e 1=α ce1=β几何燃烧定律方程为：)1(2i i i i i i i Z Z Z λλχψ++=2）体现火药燃烧时气体生成规律的速度燃烧定律的方程in lili i p e dt dZ μ= 3）体现弹丸运动以及考虑各种次要功的弹丸运动方程mdv Spdt ϕ=4）体现弹丸速度和形成关系的方程v dtdl=5）体现膛内气体状态以能量装换过程的内弹道学基本方程212)(mv f l l Sp ni i i i ϕθψωψ∑=-=+式中： ])1(1[110∑∑==∆--∆-=ni i i i i ni piil l ψαψρψ1-k =θ上述方程是在上述假设基础上建立起来的，组成了内弹道方程组，把以上方程通过数学变换可以得到以下方程组：)1(2i i i i i i i Z Z Z λλχψ++=in lili i p e dt dZ μ= mdv Spdt ϕ=v dtdl= 212)(mv f l l Sp ni i i i ϕθψωψ∑=-=+常量计算公式：∆=ω0VSVL 00=）（g g 2131Λ++Λ=χλqk 2ωλϕ+=mf v ϕθω2=nf mu f e S B 2221212)(-∆=ϕω )(11p0p 0ραρψ-=-∆=pλχλψ2]141[00-+=Z以上微分方程和代数方程组成了内弹道的数学模型，是本次编写内弹道计算程序的依据。
2.7 内弹道问题的计算机求解利用计算机求解以上的内弹道问题，可以具体考虑各种装填条件的实际情况，而不需要像查表那样做过多的限制和简化，本程序所解决的是122mm 榴弹炮采用9/7和4/1火药发射杀伤榴弹时的内弹道参量，主要求炮口速度和最大膛压两个重要参量，并绘制P-L,P-t,v-L.v-t 曲线。
编写内弹道程序有两种方法，一种是直接调用系统的ode45，另一种是自己编写龙格库塔方程，本次选择第一种。
内弹道问题的计算机求解流程图如图2.1所示。
图2.1 内弹道主程序框图2.8 编写程序进行内弹道计算得出数据如表2.2所示：通过运行结果分别可以绘出122mm榴弹炮l--、、曲线，如图所p--、vvlptt2.9 计算药室长度93.20731.11417.30===χL l ys 2.10 计算身管全长dm L L L ys g sg 26.3393.233.30=+=+=3 身管设计及计算3.1 概述身管是炮身的主要零件，发射时承受高温高压高速火药气体的作用，身管种类主要有单筒身管、活动身管、增强身管。
122mm 榴弹炮弹丸初速为515m/s ，初速较低，膛压较低，从综合方面考虑，炮身选择单筒炮身即可。
