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尾翼彈穩(wěn)定裝置動(dòng)力仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

發(fā)布時(shí)間:2020-08-14 22:23
【摘要】:本文簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外張開(kāi)式尾翼彈的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì),并且描述了不同尾翼穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)和作用原理。以某滑膛反坦克炮榴彈為例,采用動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADMAS對(duì)氣缸張開(kāi)式尾翼彈的尾翼穩(wěn)定裝置進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,得到了與實(shí)際情況相吻合的仿真結(jié)果,給出了氣缸張開(kāi)式尾翼彈尾翼張開(kāi)過(guò)程中的各參數(shù)變化曲線(xiàn)。通過(guò)研究氣缸張開(kāi)式尾翼彈膛內(nèi)時(shí)期以及后效期時(shí)期的氣缸充放氣過(guò)程,建立了火藥氣體經(jīng)過(guò)氣缸氣孔流動(dòng)的理論模型,并結(jié)合尾翼彈的經(jīng)典內(nèi)彈道模型,得到了氣缸壓力隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)模型。使用MATLAB軟件對(duì)氣缸內(nèi)外壓力數(shù)學(xué)模型進(jìn)行編程,并運(yùn)用ADAMS軟件建立尾翼穩(wěn)定裝置的動(dòng)力學(xué)三維仿真模型,得到了活塞的位移、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律曲線(xiàn)和尾翼的角度、角加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律曲線(xiàn),將其與實(shí)際數(shù)據(jù)相比較后,所得到的仿真結(jié)果與實(shí)際情況相符。以尾翼穩(wěn)定裝置可靠發(fā)揮作用為約束條件,對(duì)尾翼彈穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。研究結(jié)果為氣缸張開(kāi)式尾翼彈穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TJ410.33
【圖文】:

破甲彈,尾翼,活塞,螺圈


逑1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀逡逑圖1.1為美106mm無(wú)后坐力炮配備14344A1式破甲彈。其張開(kāi)機(jī)構(gòu)由一個(gè)空必逡逑活塞與尾翼組成。活塞尾部齒緣卡在尾翼片的齒槽內(nèi),平時(shí)活塞卡在尾翼座底面逡逑上,不能向前移動(dòng)。活塞上端連有螺圈,螺圈與尾翼座的凸緣(剪切臺(tái))相互制逡逑約,尾翼座與彈尾是一個(gè)整體,起到制動(dòng)作用,使得活塞不能向后移動(dòng),尾翼呈逡逑合披狀態(tài)。平時(shí)螺圈上的剪切臺(tái)和活塞的下凸起限制住活塞不可前后移動(dòng),使得逡逑尾翼不會(huì)在睦內(nèi)張開(kāi)。彈丸發(fā)射時(shí),火藥在膛內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生高壓氣體,造成膛內(nèi)逡逑皮力大于氣缸內(nèi)部壓力,此時(shí)火藥氣體通過(guò)活塞上的氣孔向氣缸內(nèi)部流入,活塞逡逑內(nèi)底部受到火藥氣體向外的推力,但活塞受到尾翼座的限制不能向外運(yùn)動(dòng),因此逡逑尾翼在炮膛內(nèi)部仍呈合巧狀態(tài)。膛內(nèi)的壓力是變化的

破甲彈,尾翼


凰1.2氣缸犀翼破甲彈逡逑Fig.邋1.2邋Cylinder邋tail邋high邋explosive邋anti-tank逡逑圖1.3是蘇聯(lián)類(lèi)似化mm加農(nóng)炮的BK—367微旋破甲彈。其氣缸張開(kāi)式尾翼結(jié)構(gòu)逡逑中同樣存在活塞,平時(shí)被剪切銷(xiāo)固定,但尾翼內(nèi)緣有一平面與活塞底部外圈相切,逡逑使得尾翼不能張開(kāi)。彈丸出炮口后,氣缸內(nèi)部壓為促使活塞被向外移動(dòng),切斷剪逡逑切削后,活塞仍繼續(xù)運(yùn)動(dòng),其下斜面沖擊尾翼片的上斜面,使尾翼繞軸張開(kāi);铄义先\(yùn)動(dòng)到上凸緣與彈尾內(nèi)緣相抵為止。這時(shí)尾翼的上斜面恰好已轉(zhuǎn)至與活塞的上逡逑外圓面相切,靠著兩個(gè)面的作用,使尾翼在飛行中呈永久張開(kāi)狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)逡逑單可靠,但尾翼張開(kāi)時(shí)可能會(huì)由于產(chǎn)生的巨大沖擊載荷而震碎翼片。逡逑圖1.3蘇BK—367微旋破甲彈逡逑Fig.邋1.3邋The邋Soviet邋Union邋BK-367邋slight邋ro化ry邋of邋high邋explosive邋anti-tank逡逑美國(guó)3944168號(hào)專(zhuān)利文獻(xiàn)報(bào)道了兩種利用火藥氣體壓為張開(kāi)的前張式尾翼結(jié)逡逑構(gòu),在彈底部裝有至少一個(gè)氣體發(fā)生器,發(fā)生器用點(diǎn)焊或螺紋等方法固定在彈底逡逑部,并與環(huán)槽相通。而環(huán)槽又與差動(dòng)活塞的小端面相通,差動(dòng)活塞由"0"型環(huán)密封,逡逑活塞上有一凸緣位于同步環(huán)的環(huán)形槽中

尾翼,前張,氣缸,狀態(tài)


1.3典型張開(kāi)式尾翼逆結(jié)構(gòu)分析逡逑1.3.1氣缸張開(kāi)式尾翼逡逑氣缸張開(kāi)式尾翼是一種前張式尾翼結(jié)構(gòu),如圖1.4所示。這種結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和作逡逑用原理是尾翼彈穩(wěn)定裝置內(nèi)部有活塞,活塞上面具有供火藥氣體流入或者流出時(shí)逡逑所用的氣孔。尾翼未張開(kāi)前活塞使用剪切臺(tái)或者螺圈來(lái)進(jìn)行固定;彈丸發(fā)射后,逡逑火藥被點(diǎn)燃從而產(chǎn)生高溫高壓氣體,氣體通過(guò)活塞上的氣孔流入氣缸當(dāng)中;彈丸逡逑飛出炮曰后,借助氣缸的內(nèi)外壓差使得活塞剪斷剪切臺(tái)或是剪斷螺圈而向外運(yùn)動(dòng),逡逑帶動(dòng)尾翼片展開(kāi)。尾翼展開(kāi)W后由于螺圈卡死在尾翼座上而自鎖,防止尾翼片因逡逑受到空氣阻力的作用而合巧W。逡逑(a)邐(b)逡逑圖1.4前張式氣缸尾翼彈逡逑(a)合找狀態(tài);(b)張開(kāi)狀態(tài)逡逑FigN4邋Forth邋opening邋fm邋projectile逡逑1.3.2火藥氣體直接作用的張開(kāi)式尾翼逡逑火藥氣體直接作用的尾翼是一種后張式的尾翼結(jié)構(gòu)。在某些高速滑膛炮的直逡逑瞄破甲彈或者j數(shù)敝惺褂謎庵紙峁溝奈慘砦榷ㄗ爸,壤_跡保鄧盡T詿私峁怪校義嫌幸桓齙舶逶諼慘砦榷ㄗ爸玫納廈媯舶逕廈嬋兄輩郟桑茲夢(mèng)慘砥宓講壑。辶x希矗義

本文編號(hào):2793616

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