105毫米火炮同心反后座装置设计(3)

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国内：2011年五月，李文义，何永，何庆国发表了迫击炮同心式反后坐结构分析计算论文，文中详细阐述了同心式反后坐装置的结构特点并强调了其在迫击炮上的应用。论述了一种结构上在身管上套外筒，筒内有节制杆和活塞。通过漏口控制完成同心式反后坐的功能原理。同时应用了内弹道计算。仿真模拟分析等诸多方法进行完善。证实了同心式反后坐装置的使用价值。国外：美国很早之前就发现同心式反后坐装置在减轻火炮质量提高射击精度等方面有着卓越效果。它曾应用于美国M47坦克，M-24轻型坦克等。作用显著。但其自身也存在液压装置液压液过热等一些列问题。

2 总体设计

2.1 同心式结构设计

同心式结构的特点在于其结构上满足复进机和助退机的轴线与它的炮膛轴线重合。因此其在结构上可以存在多种设计形式。如下图为复进机和助退机分开的一种结构

这种情况下可以保证其轴线与炮膛轴线的重合，但是结构较为复杂。其筒形摇架作为这种助退机的外筒。作为储液筒，炮身外表面固定有带活塞的内筒，炮身作为活塞杆，另设一个复进机，通过活门座将支腿及与复进机的动作有机的结合起来。活门座上有调节液压阻力的后坐流液孔（称后坐活门）及复进流液孔（成复进活门）。发射时炮身呆着内筒和活塞一起后坐，液体进入活门座打开后坐活门形成所要求的制退力，而流入复进机液腔推动浮动活塞压缩气体以储存能量。后坐到位，后坐活门复位，气体释放能量，推动浮动活塞带动炮身复进到位后，复进活门恢复原位。

而本文中我们采取另一个更为简便的形式：我们将助退机的外筒内表面加工成若干变深度的凹槽它与活塞之间形成可变的流液孔，后座时产生液压阻力。复进机则采用弹簧式，复进弹簧也套在身管外面，并位于助退筒内。其结构图如下：文献综述

上图所示结构中，身管作为活塞杆。活塞安装在身管上，初始位置靠在前密封体上，身管周围围绕一圈通过弹簧杆支撑的复进弹簧。弹簧杆通过前密封体固定。同时在这一结构外套助退筒，助退筒与身管之间通过前卡箍固定。

2.2 弹簧式复进机设计

如上文所说，我们选用弹簧式复进机，采用多根弹簧围绕在助退杆周围，结构中支撑弹簧的弹簧杆穿过活塞，通过助退筒中的密封体固定。而弹簧置于弹簧杆上，活塞与炮尾之间。后坐过程中活塞随助退杆后坐同时压缩弹簧。为复进机提供能量。

本文中设计的复进机结构如下：

活塞固定在助退杆上，活塞前端为助退筒壁。助退杆内置身管，穿过助退筒壁，其与助退筒交合处采用密封圈密封。而弹簧杆通过活塞上的孔固定在助退筒壁上，与活塞之间紧密接触，滑动连接。后坐过程中，活塞随助退杆向后运动。活塞压缩弹簧，形成复进机力。来!自~751论-文|网www.751com.cn

2.3 助退机结构设计

在助退机设计前，我们要先选择助退机类型。由于我们的结构中使用身管作为助退杆，所以我们不便使用节制杆式助退机。所以从结构上考虑，我们选用沟槽式助退机。理由在于，由于同心式的结构决定，我们将身管本身作为了助退杆。而相应的活塞体固定在身管上，为了完成助退目的，我们需要在后坐过程中制造液压阻力。采用沟槽式助退机，即在助退机外筒内壁上挖出若干变深度的凹槽。在后坐过程中。活塞随助退杆一起向炮尾方向运动。压缩助退液通过凹槽从工作腔流向非工作腔。通过改变凹槽的深度（即设计成变深度凹槽）就可以达到产生液压阻力的效果。其具体结构为：制退筒为缸体、身管和活塞体组成活塞杆。但火炮发射时，身管与活塞体一体向后运动，活塞体压缩工作腔液体从制退筒内壁变深度凹槽与活塞外圆之间的漏口高速流向非工作腔；由于驻退夜的流动粘度特性，其在变截面空隙处流动过程中由于速度、面积以及漏口形状等综合因素，会形成一定的阻尼特性，形成工作腔与非工作腔之间的压力差，从而形成后坐液压阻力；同时火炮在后坐过程中也需要克服复进弹簧的阻力以及密封体的摩擦力。综合各种阻力就形成了需要的后坐阻力。通过计算阻尼特性设计驻退机变截面结构，就可以控制火炮的后坐阻力的规律。在火炮复进结束后，依靠复进天皇的力是火炮复进，在复进终了，液力闭锁强制制动。