大口径火炮驻退机设计及内弹道计算(2)

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驻退机作为反后坐装置的重要组成部分，在发射过程中，产生一定规律的阻力用于消耗后坐能量，将后坐运动限制在规定的长度内，并控制后坐和复进运动的规律。

1.1.2 课题研究的意义

反后坐装置的性能决定了火炮的后坐长度和后坐阻力的变化规律，是影响火炮后坐复进稳定性和静止性的主要因素，反后坐装置的设计对火炮总体方案及参数有决定性的影响。

大口径火炮具有比一般火炮更大的威力，然而其射击稳定性往往更难以保障，本课题通过设计合适的驻退机以保证火炮后坐复进时的稳定性和可靠性。

文献[7]根据某大口径自行火炮结构特点和分析要求 ,把一些元件简化成刚体 ,一些元件简化成弹簧,用有限多个质量、转动惯量、弹簧和阻尼形成一个离散的参数系统 ,得到一个系统的简化模型；文献[6]根据火炮后坐仿真试验系统的特点, 采用火炮后坐与内弹道计算相结合的方法建立了动力学数值仿真模型，对比结果表明数值仿真与仿真试验具有良好的一致性, 对仿真试验具有较强的指导作用；文献[12]在分析了火炮射击稳定性与后坐阻力R的基础上,通过火炮射击时后坐阻力的最优设计,建立了后坐阻力动态控制的数学模型和控制方案,结合工程实践进行了控制仿真计算；文献[8]利用键图理论建立了火炮液压式驻退机后坐运动时的数学模型,并据此对后坐运动诸元进行了理论分祈,取得了与实验一致的结果,验证了模型的合理性,为驻退机的运动和动力分析、强度计算、优化设计提供了一种方法；文献[9]研究了基于I-D EA S Master Series 软件的参数化技术在节制杆式驻退机设计中的应用, 提出了节制杆式驻退机的参数化设计方案, 建立了节制杆式驻退机的参数化模型, 用 I-D EA S 的 PR G 编制了节制杆式驻退机参数化绘图程序，该软件实用可靠, 能大大提高设计效率；文献[10]编写了适用于地炮节制杆式驻退机后坐反面问题计算的程序，节制杆式驻退机结构形式很多,本程序的适用范围包括:一般的节制杆结构(即主流漏口由节制环与变截面的节制杆组成)和变沟槽的节制杆结构(即主流漏口由节制环与变深度的沟槽组成),以及变后坐结构，不适用于短节制杆驻退复进机及其他形式驻退机，计算时,膛内时期需已知内弹道诸元及膛压p与时间t的表格函数,后效期炮膛合力采用指数衰减的经验公式，计算液压阻力时,需已知驻退机实际的节制杆尺寸；文献[4]在分析火炮后坐装置反面问题理论基础上,基于MATLAB语言编写了其反面问题仿真程序,通过仿真获得了该炮工作过程中的运动学和动力学参量,并分析了火炮实际工作过程中射角、温度、漏液、漏气等对火炮工作特性的影响。

2 驻退机简介

火炮用驻退机大都属于不可压缩液体的驻退机，其结构形式常以流液孔形成方式进行分类，可分为沟槽式、转阀式、多孔衬筒式、活门式以及节制杆式。沟槽式、转阀式和多孔衬筒式由于加工工艺和结构复杂或缓冲性能不易控制等原因目前已很少运用，而活门式以及节制杆式则具有结构简单、缓冲性能易于控制等优点，应用于现代火炮。其中，节制杆式驻退机更是广泛应用于各种火炮。

由于采用的复进节制器不同，节制杆式驻退机又可分为四种常见的结构形式：带沟槽式复进节制器的节制杆式驻退机、带针式复进节制器的节制杆式驻退机、混合式节制杆式驻退机以及变后坐长度的节制杆式驻退机。

液压式驻退机结构简图