155mm起始弹道实验系统设计架体设计(2)

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在整个火炮起始弹道设计中，难点应该在于弹丸挤进过程的分析与计算。弹丸挤进过程是起始弹道中一个极为重要的组成部分, 随着弹丸的挤进, 幢内容积的逐渐变化, 直接影响膛内火药气体生成速率、压力分布和热力学过程。武器射击中膛压的反常现象, 如发生膛炸等, 与弹丸挤进规律和弹丸设计都有极密切的关系。

在经典内弹道计算中, 把挤进压力设为恒定值, 并忽略挤进过程。这与实际情况有很大差别。通过实验已经发现, 最大挤进压力是与装药结构、火药生成速率、腌内最大压力和弹丸、火炮身管结构密切相关的参量, 不可能是常数。实侧的最大挤进压力值也远远大于以往在静态条件下所确定的值。由此可见, 研究挤进过程, 并真实地反映其规律, 已显得十分重要。

1.2 课题研究的意义

综上所述，火炮的起始弹道主要是针对弹丸挤进过程乃至之后火炮运动过程的研究。在过去的火炮模拟设计过程中火炮的起始弹道设计一直是一个被忽略和简化考虑的问题。但是在实际的火炮设计过程之中，火炮的起始过程设计是相当值得重视的一环。是现代火炮设计中一个不可或缺的过程。对提升火炮整体性能有着重大的意义。

1.3 课题内容以及任务简介

本课题属于军工课题。本次小组的主要研究内容就是通过对新型起始弹道实验装置的研发来达到观察测量起始弹道弹丸挤进过程的目的。而因为新型装置的研发任务量大，难度高，所以本课题是以八人小组的形式进行合作研发，将工作分成七个部分，具体分工如下：

1.数据测量与分析两人

2.炮尾炮闩设计一人

3.身管设计一人

4.回收装置设计一人

5.缓冲装置设计一人

6.火炮架体设计一人

7.内弹道分析一人

本人的工作就是进行火炮架体的设计，起到对以上所有装置的承载与连接作用。在保证其他装置的正常工作下

2 方案设计

2.1 课题条件

谈起设计任何一个机械产品，首先必须要看的是它的给定条件。在其他小组成员数据支持下，得到的具体数据条件如下。

口径： 155 mm；

后坐力： ≤16 kN；

回收装置重量：≤50 Kg；

缓冲装置重量：≤80 Kg；

炮尾炮闩重量：≤400 Kg；

身管装置重量：≤230Kg；

方向射界： 0

高低射界： 0

最大膛压： P=309 Mp

炮口初速： v=970 m/s

2.2 火炮架体整体设计方案分析

炮架是支撑炮身，赋予火炮不同使用状态的各种机构的总称［2］通常来讲，它的作用有三点：

1支撑炮身，赋予火炮一定的射向。

2承受火炮发射时的作用力，保证火炮的静止性和稳定性。

3作为火炮射击和运动时的支架。

这三点是我们设计炮架时的基本要求，而与传统炮架四个部分：摇架，上架，下架，大架的分类不同。我们的实验装置因为其特殊性，在传统的设计要求上有了一些不同。要分析它的具体差异性，还得从实验装置的本身的讲起。

我们设计的实验装置，要实现的目的就是测量弹丸挤进过程中，膛内的各种变化，与传统火炮不同的是，我们不需要保证火炮的射击精度，也不需要保证火炮的射速，射程。更不需要保证火炮的灵活度，与转向能力。我们所需要的是保证实验装置的静止性，稳定性。制造回收装置来回收安装在弹药上的测试用传感器。配合回收装置，使用新设计的缓冲装置。