Adams自动突击炮设计反后坐装置设计(2)

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4反后坐装置各零件的设计······31

4.1导杆设计·······31

4.2摩擦装置设计······32

4.3复进簧设计······37

4.4反后坐装置筒设计····39

4.5左右端盖设计······40

5基于ADAMS仿真分析······41

5.1模型简化与假设········41

5.2添加约束与载荷········41

5.3仿真结果分析······42

结论·······45

致谢·······46

参考文献······47

附录A计算程序······49
1 绪论 1.1 选题背景及意义科学技术在飞速发展，军事科学技术也在不断的发展，随着战争的复杂化和多样化，作战指标也在不断的变化，火炮技术也随着军事科学技术的发展而发展。当今社会，反恐作战也是战争的一部分，反恐作战对火炮的战术指标与一般的战争战术指标有所不同，比如对火炮的远射性要求、威力要求相对一般战争来说不高。在山地及反恐突击作战中，地形复杂，障碍物多，需要一种既能直射又能曲射的强力火力点，同时这种武器机动性要好，重量要轻，结构要简单易于维修。由于火炮相对于枪械来说，质量要大得多，机动性要差得多，所以很难将火炮应用于山地及反恐突击作战，但火炮的威力大正是山地及反恐突击作战需要的。山地及反恐突击作战中对于射程的要求较低，一般的枪械都可以满足射程的要求，但枪械的威力难以满足要求，为了将火炮应用于山地及反恐突击作战中，就必须减小火炮质量，提高其机动性。设计一种近程但威力较大，同时机动性好的火炮用于山地及反恐突击作战是非常必要的。 35mm 自动突击炮是一种主要用于山地及反恐作战的新型自动炮，其特点是结构简单，重量轻，机动性好，对自动炮技术发展和突击作战具有积极意义。反后坐装置通过把作用时间短、峰值大的炮膛合力转化成作用时间长、峰值小的后坐阻力，使得火炮多数零部件受力大大减小，从而使零件尺寸大大减小，减轻火炮质量。反后坐装置是自动突击炮的关键性部件，决定着自动突击炮的后坐力的大小，影响着自动突击炮系统的重量和结构。合理地设计反后坐装置，能大大地降低后坐力，减小零部件尺寸，减轻自动突击炮系统的重量，提高射击精度，提高机动性。
1.2 国内外发展动态反后坐装置的出现，在一定程度上缓和了火炮威力与速射性、机动性的矛盾。各国在反后坐装置发展方面都做出了较多工作，使得反后坐装置有了很大的发展。比如，FORC原理、前冲原理、浮动原理。 FORC 原理即最佳后坐力控制原理，当火炮后坐部分后坐时后坐力为恒值时，后坐力的峰值最小。FORC 原理分为外能源和内能源两种，外能源式实现过程较容易，但设备和结构较复杂；内能源式实现过程较难，但结构较简单。美国从上世纪 70 年代就开始研究适用于 XM230 武装直升机专用链式炮和 GUA-13/A 四管转管炮的 FORC系统的研究，主要注重从液压控制方面去考虑。我国从上世纪90年代也开始对FORC原理进行研究，主要注重从火炮本身去考虑。常规反后坐装置火炮发射过程中运动循环为击发-后坐-复进，而采用前冲原理的火炮在发射过程中运动循环为前冲-击发-后坐-复进。由于前冲式火炮在前冲运动过程中发射，后坐前需要先抵消前冲动量，使得后坐力大大降低。美国从上世纪 50 年代初开始对前冲原理进行了研究，研制的前冲炮有 M204 型 105mm 榴弹炮，该炮反后坐装置为液体气压式前冲机，后坐力减少70%，炮架受力显著降低，源]自{751·~论\文}网·www.751com.cn/ 射击稳定性较好。我国自上世纪 70 年代末开始对前冲原理进行研究，主要是在大口径火炮和小口径自动高炮上的应用研究，取得一定的成果，比如对130mm加农炮和100mm反坦克炮改造成前冲炮。浮动原理是前冲原理的一种，浮动原理主要是用于自动炮上，利用后坐部分在复进中击发，达到前冲原理的效果。由于利用浮动原理，小口径自动炮在连发射击时，火炮后坐部分的运动既不到达最后位置也不到达最前位置，火炮后坐部分在最前和最后位置之间浮动。浮动原理和前冲原理一样能大幅度减少后坐力，提高射击稳定性。德国PM18/36式37mm高射炮属于较早采用浮动原理的自动炮，自动机为首发浮动式。1950年瑞士厄利空公司研制出第一代浮动式自动炮5TG式20mm自动炮，装备了瑞士、芬兰、奥地利等国。浮动原理发展非常迅速，法国、美国的浮动式自动炮性能都达到较高水平，如法国M693 型20mm自动炮、 M811 型25mm自动炮，美国GAU-13/A 型30mm自动炮。我国在上世纪 70 年代开始浮动技术的研究，分别在 57mm 自动炮、23mm 自动炮和25mm自动炮上进行研究，并成功把浮动原理应用到这几种自动炮上。