提高武器系统的命中精度,是实现现代战场上精确打击目标的基本保证[4]。因此,提高射速即是提高了命中率和战场生存能力。然而现有的自动炮都是在一个后坐复进过程中只打出一发炮弹,在这种条件下火炮的射速已经达到极限,所以急需一种新的发射机制来提高火炮的极限射速。 结合国内外自动机的现状及发展趋势,本课题旨在通过机械结构设计以及matlab仿真[5]技术,设计一种以埋头弹作为弹药的新型30mm3连发自动战车炮,要求该炮能在一个射击过程中射出3发炮弹,从而达到提高火炮极限射速的目的,使之既能提高射速和首轮毁伤率又不至于减少太多的弹药携带基数。本课题应在分析新型30mm3连发自动战车炮工作原理的基础上,设计适应新型30mm3连发自动战车炮的开关闩机构与击发机构等结构。
1.2 国内外研究现状
1.3 本课题的研究目的、手段和主要内容
国内外虽然对如何提高自动火炮射速有很深的研究,但对其提高射速的方式却很单一。本课题通过大胆的创新思维,对自动火炮重新进行定位,以三连发这种方式来提高射速,这在火炮历史上是前所未有的,我们进行历史的第一次尝试。本课题为自动火炮未来的发展方向具有指导和借鉴意义,同时也为自动机开关闩机构和击发机构的设计流程提供了参考依据。
本课题的主要研究手段由理论设计、数值计算和强度校核三部分组成。首先要查阅资料,了解课题研究内容和要解决的问题,学习自动机的开关闩机构和击发机构的结构以及工作原理,根据要求进行开关闩机构和击发机构的方案设计,在符合设计的刚强度要求情况下,尽量使结构简单、工艺性好和可靠性高。在设计过程中遇到不明白的地方应积极查阅资料和寻求老师帮助。在完成方案设计之后要及时进行应用三维软件进行设计,利用matlab软件分析计算,最后,进行必要的刚强度校后再做定型设计。结构设计具体的研究手段:来!自~751论-文|网www.751com.cn
在暂不考虑加速机构工作影响时,根据选取的后坐阻力变化规律,计算出炮身制退后坐运动诸元;在根据杠杆-卡板式开闩机构的设计方法,设计出理论的卡板轮廓曲线,然后再进行轮廓曲线的调整,然后进行反面计算。考虑修改后的轮廓与原轮廓的差异,计算相应的传速比(实际传速比);考虑加速机构工作对炮身运动的影响,反算炮闩与炮身的相应运动关系;考虑了加速机构工作影响的炮身运动规律,校核开闩性能,分析是否满足要求,若不满足,重新开始设计直至满足要求为止。在得出具体结构之后进行强度等参数的校核,检验机构的可行性。
本文主要研究内容为:
第一章为绪论。介绍了30mm三连发自动炮的研究背景与意义,总结了提高自动炮射速在国内外的研究现状,介绍了对埋头弹的使用需要。并分析了本篇论文的研究目的、方法和主要内容。
第二章为开关闩机构的设计。根据任务书要求,采用杠杆卡板式开关闩机构,与三发炮弹共用内置式横动炮闩相配合,在炮身后坐3×120mm的行程内3发依次间歇开闩,并要求每次开闩行程为60mm,炮身复进到位一次性关闩,设计出满足这些要求的开关闩机构,其中包括了卡板的轮廓曲线和闩体上的加速臂所行走的路线。
第三章为击发机构的设计。采用的是内置式机械击发机构,与3发共用内置式横动炮闩相配合,3发依次击发,击针需要及时收回,结构要紧凑,强度要满足要求。