榴彈機槍系統(tǒng)低后坐發(fā)射技術研究.pdf

1、文章以輕型三腳架支承射擊的榴彈機槍系統(tǒng)為研究對象，以武器系統(tǒng)低后坐發(fā)射和射擊密集度為核心研究內容，結合多體動力學理論、氣體動力學理論、槍炮彈道學理論對榴彈機槍系統(tǒng)低后坐發(fā)射技術的發(fā)射機理、自動機動態(tài)特性、架座力與射擊密集度的關鍵影響因素等方面展開研究工作。解決輕量化的榴彈機槍系統(tǒng)發(fā)射高速榴彈帶來后坐力大、射擊密集度差的問題。主要研究內容如下:
　　(1)設計采用導氣-浮動槍管混合式低后坐發(fā)射技術的榴彈機槍方案?；趦葟椀览碚?、槍炮

2、氣體動力學理論，建立考慮熱量散失及槍管浮動影響的內彈道時期和后效期的氣體動力學數(shù)學模型。利用多體動力學理論，建立綜合考慮土壤彈塑性、架座-槍管柔性和撥彈阻力作用的高速榴彈機槍系統(tǒng)低后坐發(fā)射動力學剛柔耦合模型。根據(jù)建立的剛柔耦合多體動力學模型獲得彈丸出膛口的起始擾動參數(shù)，結合外彈道計算模型，進行榴彈機槍系統(tǒng)射擊密集度仿真分析。
　　(2)為了大幅降低榴彈機槍系統(tǒng)架座力、提高武器系統(tǒng)射擊密集度，通過大量仿真模擬計算，分析采用導氣-浮動

3、槍管混合式低后坐發(fā)射技術的武器系統(tǒng)自動機動力學特性，給出架座力峰值的變化規(guī)律和膛口擾動特征量對射擊密集度的敏感系數(shù)。圍繞射擊邊界條件、浮動裝置結構參數(shù)、槍械結構參數(shù)、導氣裝置結構參數(shù)對自動機運動特征量、架座力及射擊密集度的影響展開分析研究，給出實現(xiàn)武器低后坐高精度發(fā)射的參數(shù)調整范圍。
　　(3)針對單藥室后噴低后坐技術發(fā)射過程中彈丸初速衰減嚴重、減后坐效率低的缺點，提出雙藥室后噴低后坐發(fā)射方案?；趦葟椀缹W理論、超音速氣體動力學理

4、論，建立包含后藥室、前藥室、噴管、導氣室四個計算區(qū)域的一維非定常氣動數(shù)學計算模型，解決四個區(qū)域耦合求解的難題，為雙藥室后噴低后坐技術提供理論基礎。
　　(4)分析雙藥室后噴低后坐武器各氣室之間氣流壓力變化規(guī)律，討論噴管內氣流壓力、溫度、密度、速度在管內分布情況和氣流特征參數(shù)隨時間變化規(guī)律，揭示雙藥室氣流后噴減后坐機理。研究單藥室后噴裝置噴管開孔位置、雙藥室后噴裝置結構參數(shù)對減后坐效率、彈丸初速的影響規(guī)律。建立采用雙藥室后噴低后坐發(fā)

5、射技術的武器系統(tǒng)發(fā)射動力學模型，研究雙藥室后噴裝置結構參數(shù)對噴管氣流反推力、自動機動力學特性、架座力和射擊密集度影響規(guī)律。
　　(5)權衡導氣-浮動槍管低后坐技術與雙藥室后噴低后坐技術的優(yōu)缺點，將上述兩種低后坐發(fā)射技術同時應用于高速榴彈機槍系統(tǒng)。建立采用槍管浮動和雙藥室后噴低后坐發(fā)射技術的武器系統(tǒng)剛柔耦合發(fā)射動力學模型。通過仿真計算，研究自動機關鍵結構參數(shù)對武器系統(tǒng)自動機運動特征量、架座力、射擊密集度的影響規(guī)律，確定實現(xiàn)武器系統(tǒng)低

6、后坐高精度發(fā)射的結構參數(shù)取值范圍。
　　(6)結合本文所研究內容，設計試驗總體方案，分別對高速榴彈機槍系統(tǒng)的彈丸初速、自動機運動特征量、武器系統(tǒng)后坐力、膛壓、后藥室及噴管氣室氣體壓力、射彈散布進行測試研究。將仿真模型計算結果與試驗結果進行對比，仿真結果與實測數(shù)據(jù)基本符合，驗證了文中建立的武器系統(tǒng)內彈道計算模型、射擊密集度計算模型、雙藥室后噴數(shù)學計算模型、榴彈機槍系統(tǒng)剛柔耦合發(fā)射動力學仿真模型的正確性。
　　通過上述關鍵問題的