下载文档原格式
《火炮反后坐装置设计》课程教学探索
刘树华
【期刊名称】《中北大学学报（社会科学版）》
【年(卷),期】2002(000)002
【摘要】<火炮反后坐装置设计>是火炮及自动武器专业的一门主要专业课;它不仅研究制退机和复进机的结构设计,而且研究其工作参数与全炮受力的关系,旨在解决火炮及自动武器威力与机动性的矛盾.研究了该课程的教学内容改革和多媒体教学问题,阐述了该课程教学内容应体现本领域的新原理、新结构、新技术,应与相关学科和技术的发展相适应,提出了对于本课程应用多媒体教学手段将明显提高教学效率和教学效果.
【总页数】2页(P42-43)
【作者】刘树华
【作者单位】华北工学院,机械电子工程系,山西,太原,030051
【正文语种】中文
【中图分类】TJ30-4
【相关文献】
1.火炮身管-反后坐装置集成优化设计方法研究 [J], 洪亚军;曹岩枫;尹强;徐诚
2.火炮反后坐装置结构参数化设计研究 [J], 朱铭君;刘树华;曹广群
3.基于Simulink的软后坐火炮反后坐装置的仿真分析 [J], 秦凯
4.某火炮反后坐装置区间不确定参数辨识 [J], 鲍丹;赵抢抢;侯保林
5.基于虚拟样机技术的火炮反后坐装置设计评价研究 [J], 贾长治;胡仁喜;杜秀菊;陶辰立
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《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。
在今年的第十届阿布扎比国际防务展上，中国北方工业公司(NORINCO)展示7其研制的SH-1型155毫米车载式榴弹炮。
尽管这不是该炮第一次亮相阿布扎比国际防务展，但仍旧吸引了众多的参观者，更有不少国家的军方人士固着中方参展人员询问该炮的相关情况，SH-1车载炮迈出国门、走向世界的前景十分光明。
52倍口径革命和车载榴弹炮的兴起155毫米原本是北约军队军师级大口径压制火炮的一个标准口径，华约军队以及中国军队装备的类似火炮是152毫米加榴炮。
但是在苏联解体、华约消亡之后，西方的155毫米榴弹炮不但迅速抢占了原先苏联人的市场，而且还使155毫米口径成为世界范围内大口径压制火炮的标准。
以致谁要想在国际上出口自己的大口径火炮时，必须将口径定为155毫米。
这点就连俄罗斯也不能超脱在外，其针对国际市场研制的大口径火炮就是155毫米，白用的则是152毫米。
与之相关的“红土地”激光制导炮射导弹也分为两种口径，一种是出口型155毫米，一种是自用型152毫米。
北约在定好大口径榴弹炮的155毫米口径之后，又对身管长度做了统一规定。
不过，随着军队交战距离的不断扩大，155毫米身管长度也先后经历了3次变化，包括39倍口径、45倍口径和52倍口径。
其中39倍口径是1963年北约诸国根据签署的《联合弹道谅解备忘录》确定的身管长度，采用18.85升药室。
《联合弹道谅解备忘录》使北约在大口径压制火炮上首次达成一致，基本实现了通用化，后勤负担大大减轻。
但是，《联合弹道谅解备忘录》规定的指标实际过于保守，欧洲各国认为此规格的155毫米炮射程较近，并不能满足作战要求，因此一直寻求更长的身管，以求达到更远的射程。
45倍口径并非是北约提出的，而是加拿大天才火炮设计师吉拉德・布尔博士在1975年设计成功GC-45型155毫米榴弹炮时确定的一个口径，采用23.5升药室。
该炮配合布尔全新研制的全膛底排榴弹使射程从39倍口径火炮的24千米跃升到了39千米，一时引起世界震动。
《火炮反后坐装置设计》实验教学大纲课程名称：火炮反后坐装置设计课程编码：110442004课程类别：专业课课程性质：必修适用专业：武器发射工程适用教学计划版本：2017版课程总学时：40实验（上机）计划学时：2开课单位：装备工程学院一、大纲编写依据1.武器发射工程专业专业2017版教学计划；2.武器发射工程专业《火炮反后坐装置设计》理论教学大纲对实验环节的要求。
二、实验课程地位及相关课程的联系1.《火炮反后坐装置设计》是武器发射工程专业的专业基础课程；2.本实验项目是《火炮反后坐装置设计》课程理论知识联系实际结构的纽带；3.本实验项目是武器发射工程专业的传统必做实验；4.本实验为后续的专业课程设计和毕业设计等有指导意义。
三、实验目的、任务和要求学生通过对复进机和制退机的拆解和结合：1.了解火炮反后坐装置的基本结构和工作原理；2.熟悉武器复进机和制退机的工作过程；3.掌握复进机和制退机基本的分解和结合步骤。
四、教学方法、教学形式、教学手段的特色课程主要介绍火炮反后坐装置的基本组成，结构特点及设计流程，涉及到液体气压式复进机和节制杆式制退机的详细设计过程。
教学方法：讲授法、讨论法与直观演示法；教学形式：传递-接受、探究式教学手段：多媒体五、实验内容和学时分配实验一复进机和制退机工作过程演示1.实验目的：能够在认识复进机和制退机结构部件的基础上，掌握制退机和复进机的工作过程，重点掌握制退杆和节制杆的相对位置关系。
2.实验要求：观看模型演示动作。
3.实验内容：（1）观看复进机运动过程并记录；（2）观看制退机运动过程并记录。
4.主要仪器设备（1）复进机模型一台；（2）制退机模型一台。
六、教材（讲义、指导书）1. 高越飞.火炮反后坐装置设计. 北京：国防工业出版社，2010七、考核方法和评分标准1.考核方式：考查。
2.考试目标：考核学生对轻武器模型的拆解熟悉程度。
3.成绩构成：实验评分应包括三个方面：（1）实验预习回答提问占20%：（2）实验操作能力及实验纪律占40%：（3）实验报告40%；评分等级评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。
火炮后坐阻力的区间不确定性优化研究李荣;杨国来;孙全兆;萧辉【摘要】为减小火炮炮架受力,获得更优后坐阻力规律,进行了后坐流液孔尺寸的区间不确定性优化研究.结合公差带定义了三参数区间,构建了基于三参数区间的不确定性优化模型及算法;以流液孔的几何尺寸为不确定性变量,利用上述方法对节制杆形状尺寸进行了区间优化设计;优化求解了不同公差等级的节制杆外径.研究结果表明:优化后的后坐阻力峰值区间更小,后坐阻力曲线更加平缓,充满度更好.实现了节制杆外径尺寸设计与公差设计的同步优化,得到了兼顾工艺性和后坐阻力的节制杆外径设计方案.%In order to reduce the force of artillery carriage and obtain the better recoil resistance,the optimization on interval uncertainty of recoil fluid-hole were conducted.The three-parameter interval was defined combining with tolerance,and then the uncertainty optimization model and algorithm based on three-parameter interval were established.Taking the dimension of fluid hole as the uncertainty variable,the interval optimization design of the shape size of control rod was carried out by using the method mentioned above.The outer diameter of the control rod with different tolerance-grades was optimized.Research results show that the peak interval of recoil resistance is reduced after the optimization,and the recoil resistance curve is more gentler with a better fullness.The synchronous optimization of the tolerance design and the design of the outer diameter of control rod was realized.The optimum design-scheme of the outer diameter of the control rod considering the workmanship and the recoil resistance was obtained.【期刊名称】《弹道学报》【年(卷),期】2017(029)002【总页数】7页(P78-84)【关键词】火炮;后坐阻力;结构设计;区间优化;尺寸不确定性【作者】李荣;杨国来;孙全兆;萧辉【作者单位】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;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通过设计火炮反后坐装置的制退机液压阻力可得到后坐阻力的规律,它极大地减小了火炮炮架受力。
第４２卷第４期２０２１年１２月火炮发射与控制学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＵＮＬＡＵＮＣＨ＆ＣＯＮＴＲＯＬＶｏｌ ４２Ｎｏ ４Ｄｅｃ ２０２１ＤＯＩ：１０．１９３２３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ ６５２４．２０２１．０４．０１４某大口径火炮身管坡膛结构优化设计张鑫１，于存贵１，牛志鹏２，梁林２，邹利波１（１ 南京理工大学机械工程学院，江苏南京 ２１００９４；２ 中国船舶重工集团公司第七一三研究所，河南郑州 ４５００１５）摘 要：以某大口径火炮为研究对象，应用有限元数值仿真技术建立挤进过程弹炮耦合模型，对挤进过程能量转化与耗散规律进行了研究。
通过Ｆｏｒｔｒａｎ二次开发结合ＡＢＡＱＵＳ／Ｅｘｐｌｉｃｉｔ模块，计算得到摩擦耗散功率与塑性变形功率，通过对不同坡膛锥度的挤进模型进行数值仿真，获得耗散功率随坡膛锥度变化的规律，以摩擦耗散功率和塑性变形功率最大值为优化目标，以坡膛锥度为优化变量，采用线性加权法建立坡膛结构评价函数，利用多岛遗传算法求得最优值。
通过对比分析对优化结果进行验证，结果表明：优化后的坡膛结构使得挤进过程摩擦耗散功率最大值与塑性变形功率最大值分别减小了６ １％和１９ ０％。
关键词：坡膛；弹炮耦合；Ｆｏｒｔｒａｎ二次开发；耗散功率；加权优化中图分类号：ＴＪ３０３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３６５２４（２０２１）０４００７４０７收稿日期：２０２０１１２６作者简介：张鑫（１９９５—），男，硕士研究生，主要从事火炮发射理论与技术研究。
通信作者：于存贵（１９６５—），男，博士，教授，主要从事火箭导弹发射系统总体及仿真技术研究。
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＣｈａｍｂｅｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａＬａｒｇｅ ＣａｌｉｂｅｒＧｕｎＢａｒｒｅｌＺＨＡＮＧＸｉｎ１，ＹＵＣｕｎｇｕｉ１，ＮＩＵＺｈｉｐｅｎｇ２，ＬＩＡＮＧｌｉｎ２，ＺＯＵＬｉｂｏ１（１ ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２ ７１３ｔｈＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１５，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇａｌａｒｇｅ ｃａｌｉｂｅｒｇｕｎａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ ｂａｒｒｅｌｃｏｕｐｌｉｎｇｍｏｄｅｌｉｎｔｈｅｓｑｕｅｅｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｌａｗｏｆｔｈｅｓｑｕｅｅｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｐｏｗｅｒａｎｄｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｏｗｅｒａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＦｏｒｔｒａｎｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｏｍ ｂｉｎｅｄｗｉｔｈＡＢＡＱＵＳ／Ｅｘｐｌｉｃｉｔｍｏｄｕｌｅ，ａｎｄｔｈｅｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｐｏｗｅｒｃｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｔｈｅｂｅｖｅｌｂｏｒｅｔａｐｅｒｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｑｕｅｅｚｉｎｇｍｏｄｅｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｅｖｅｌｂｏｒｅｔａｐｅｒｓ，ｗｉｔｈｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｄｉｓ ｓｉｐａｔｉｏｎｐｏｗｅｒｏｆｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｓｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｇｏａｌ，ｗｉｔｈｓｌｏｐｅｔａｐｅｒｂｏｒｅａｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｌｉｎｅａｒｗｅｉｇｈｔｅｄｍｅｔｈｏｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｃｈａｍｂｅｒｓｌｏｐｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｖａｌｕｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｍｕｌｔｉ ｉｓｌａｎｄｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒａ ｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｂｅｖｅｌｂｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｐｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｓｑｕｅｅｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙ６ １％ａｎｄ１９ ０％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｅｖｅｌｂｏｒｅ；ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ ｂａｒｒｅｌｃｏｕｐｌｉｎｇ；Ｆｏｒｔｒａｎｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｐｏｗｅｒ；ｗｅｉｇｈｔｅｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ身管内膛烧蚀磨损主要集中在坡膛和膛线起始部［１］，弹带挤进膛线时期，身管坡膛部分承受弹带巨大的挤压力与剪切力，弹带发生弹塑性变形，整个大变形过程持续到弹带挤进全深膛线后基本结束。
反后坐装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解反后坐装置的基本原理，掌握其结构组成和工作机制。
2. 学生能了解反后坐装置在军事和民用领域的应用，认识到其在科技发展中的重要性。
3. 学生掌握与反后坐装置相关的物理知识，如力学、运动学原理等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析反后坐装置在实际应用中的优缺点。
2. 学生能够通过小组合作，设计简单的反后坐装置模型，并展示其功能。
3. 学生能够运用科学探究方法，针对反后坐装置进行实验操作和数据收集，提高实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对军事科技的兴趣，激发学习热情，提高国家自豪感。
2. 学生在学习过程中，培养团队协作精神，增强沟通与表达能力。
3. 学生能够关注反后坐装置在环境保护和可持续发展方面的意义，树立正确的社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合学科性质，注重理论与实践相结合，提高学生的科学素养。
课程设计充分考虑学生的认知特点，激发学生的学习兴趣，培养其创新精神和实践能力。
通过课程学习，使学生能够掌握反后坐装置相关知识，为未来在相关领域的发展奠定基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 反后坐装置基本原理及其结构组成- 引导学生了解反后坐装置的定义、作用及其在军事和民用领域的重要性。
- 详细讲解反后坐装置的结构组成，包括弹簧、液压系统、缓冲器等部件。
- 分析反后坐装置工作原理，如力的作用、能量转换等。
2. 反后坐装置的应用案例及优缺点分析- 介绍反后坐装置在不同武器系统中的应用，如坦克、火炮等。
- 分析各种应用案例的优缺点，讨论反后坐装置对武器性能的影响。
3. 反后坐装置模型设计与制作- 教授学生如何运用所学知识，设计简单的反后坐装置模型。
- 指导学生进行小组合作，完成反后坐装置模型的设计、制作和功能展示。
- 安排实验课程，让学生亲自动手操作，提高实践能力。
教学内容依据课程目标制定，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，结合教材相关章节，确保学生能够系统地学习和掌握反后坐装置知识。
