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1842年法国已经出现一种结构比较简单的炮口制退器，在靠近炮口的身管上打一组向后倾斜的侧孔，这就是最原始的炮口制退器。伞型制退器作为冲击式制退器的代表，出现于十九世纪六十年代左右[2]。现在的制退器主要采用复合型，结合了两种制退方式，即冲击—反作用式炮口制退器。之后在较长的一段时间里，制退器大多都是根据经验设计，再加以实验验证，然后调整继续验证，不断反复这个过程直到最后定型。随着空气动力学的发展和计算机性能的提高，科学家们可以对炮口流场进行数值仿真来深入研究炮口冲击波等炮口流场的相关问题。此类问题的数值仿真发展非常迅速。在21世纪七十年代关于炮口流场的数值仿真研究非常活跃,研究者们采用有限差分法对几种炮口制退器的流场进行了数值仿真研究。其中美国陆军弹道研究所做了很多工作。R.M.Traci等人对固定边界和移动边界的炮口气流流动进行了数值模拟[3]。J.Erdos和J.Ranlet对炮口气流的排气机理进行了分析[4]。GMoretti对炮口流场及相关问题进行了阐述,并对炮口流场的初始冲击波进行数值分析[5][6]。RobertEdwardDillon在他的博士论文中采用Godtmov差分法对二维开孔制退器炮口流场进行了数值模拟,并且通过实验进行了验证[7]。69433
国内对于炮口制退器的研究工作与国外相比起步要晚一些，研究者中李鸿志院士最具有代表性，是我国中间弹道学研究领域的奠基人。早在1977年李院士就对膛口流场与冲击波的形成、分布及形成机理进行了研究,探讨了减小冲击波的途径[8]。此后对带膛口装置的膛口流场与冲击波的形成机理也进行了研究[9],得出了很多宝贵的结论论文网。李院士还对炮口装置的受力与效率的计算进行了深入的分析[10],发现奥尔洛夫方法存在一个错误，并以奥尔洛夫方法的思想为基础提出一个改进的方法。马大为教授采用MUSCL差分格式对无粘膛口进行了较为系统的数值仿真与分析[11]。乐贵高等人采用osher格式求解三维可压缩流动欧拉方程组计算和分析了火炮膛口流场[12]。在实践方面,国内的研究人员也设计出了很多高性能的制退器。中国兵器工业208所的设计人员在20世纪60年代就设计出了两种效率在60%以上的枪口制退器。他们还针对12.8mm高射机枪设计了低噪声的制退器[2]。
参 考 文 献
[1] 高跃飞.火炮反后坐装置设计[M].北京:国防工业出版社,2010.
[2] 王秉义.膛口装置之一·制退器篇[M].轻武器，2002.
[3] R.M.Traci,J.L.Farr,C.Y.Liu.Anumerical method for the simulation of muzzle gas Flows with fixed and moving boundaries[M].USA Ballistic Research Laboratories, Contract Report 161,1974.
[4] J.Erdos,J.Ranlet.Analysis of a muzzle gas venting scheme[M].USA Ballistic Research Laboratories,Contract Report 215,1975.
[5] G.Moretti.Muzzle blast flow and related problems[M].AIAA Paper 78-1190,AIAA 11th Fluid and Plasma Dynamics Conference,Seattle,Washington,1978.
[6] G.Moretti.A numerical analysis of muzzle blast precursor flow[M].Polytechnic Institute of New York Report 79-40,1979.
[7] Robert Edward Dillon.A method of analyzing of perforated muzzle brake performance[M].New York:Rensselaer Polytechnic Institute,1983.
[8] 李鸿志，尤国钊.炮口冲击波的形成和分布规律以及对减小冲击波途径的分析[M].华东工程学院学报，1997.
[9] 李鸿志，高树滋.带膛口装置的膛口流场与冲击波形成机理[M].华东工程学院学报，1979.
[10]李鸿志.炮口装置受力与效率计算[M].华东工程学院学报，1984.
[11]马大为.含复杂波系膛口非定常流场数值研究[D].南京理工大学博士论文，1991.