轻武器光学瞄具强度模拟试验技术研究

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1、轻武器光学瞄具强度模拟试验技术研究轻武器光学瞄具强度模拟试验技术研究?89?轻武器光学瞄具强度模拟试验技术研究黄艳俊,鱼明哲,张洪伟(北京跟踪与通信技术研究所,北京100094)摘要:分析了轻武器在射击过程中对光学瞄具的冲击机理,提出了一种模拟试验方法以减少传统实弹射击试验的消耗.分析了冲击模拟的技术机理和实现途径,最后还对工作原理进行了专门的说明.关键词:轻武器;模拟;光学瞄具;冲击中图分类号:TH137文献标识码:A文章编号:1000—8829(2010)06—0089—03StudyonSimulatedI

2、ntensionTestforRifle'SCollimatorHUANGYan-jun,YUMing-zhe,ZHANGHong—weifBeijingInstituteofTrackingandTelec0mmunicationTechnology,Beijing100094,China)Abstract:Theimpactprincipleonthecollimatorinshootingisanalyzed,thenasimulatedwayforrifleeollima—tor'Sintensionte

3、stisadvancedinordertodecreasetheconsumptionwhileusingconventionaltestmethod.Theimpactguidelineisbroughtforward,andthewayofimplementisdiscussed.Intheend,theprincipleisparticu—larlyexpatiated.Keywords:rifle;simulation;collimator;impact对于配属轻武器使用的光学瞄具而言,一项关键的性能要求

4、就是能够承受连续射击,点射等带来的冲击和振动效应.在轻武器光学瞄具的试验鉴定中,强度试验是一项霞要的试验内容,其主要目的是考核瞄具在经受了大量实弹射击所造成的冲击和振动后,瞄具的光学性能,结构强度等能否满足相关指标的要求.如果采用大量实弹射击试验的模式来进行考核,将导致试验消耗大,周期长,这就要求探索新的试验解决方案.本研究通过对轻武器光学瞄具冲击的机理进行深入分析,提出了采用模拟的试验方法来进行光学瞄具的强度试验,明确了冲击模拟的技术要求,以及模拟系统的组成,功能及工作原理.1冲击机理分析对导气式武器而言,其后

5、坐体为枪械自身,也包含了所配备的光学瞄具.因此,光学瞄具受到冲击的来源包括:①火药爆炸产生的压力;②枪械机构动作的碰撞.本研究主要以前者为分析对象.在武器系统的操作使用中,光学瞄具通常与枪械自身紧密固定,可以视为整体,即以实弹射击中枪械受到的冲击来代替瞄收稿日期:2009—08一lO作者简介:黄艳俊(1978一),男,湖北人,硕士研究生,主要从事武器装备试验鉴定方面的研究工作.具受到的冲击进行分析.具备连发自动射击的轻武器是利用高温高压的火药气体发射高速弹丸来对目标进行杀伤的.在火药受激爆炸后,爆炸气体与大气之间

6、的压力差主要有3方面的作用:①推动子弹向前飞行;②推动后坐体(枪械或者枪击)后坐;③产生高速火药气流.设m,m和m分别为后坐体(不含膛内子弹),弹头和火药的总量;,和.分别为后坐体后坐速度,弹头飞行速度和火药气体的平均速度.其中,速度以子弹飞行方向为正方向.假设火药气体在弹后空间呈均匀线形分布,并且认为与弹底相邻的火药气体速度与弹头相等,与膛底相邻的火药气体速度与膛底速度相等.依据动量守恒原理,可以得出任一时刻后坐体的运动速度和加速度分别为md+0.5mVh—iVdm^+U?)md+0.5m一2,mm^+U?式中

7、,n和0分别为后坐体与子弹的飞行加速度.子弹运动的动力源为火药爆炸气体(即弹底压力)与大气压力之间的压力差,设任一时刻弹底的压力为,弹底截面积为S,那么n,=PS/m对于某型号自动武器而言,根据公开发表的资料,?90?《测控技术))2010年第29卷第6期其最高膛压为300MPa,枪械口径为7.62mill,弹头质量为7.9g,装药质量为1.62g,全枪重为3.75kg.假设瞄准镜重为0.6kg,那么可以计算得到后坐体(即枪械+瞄准镜)的最大后坐加速度约为350g.该最大冲击加速度与武器系统的最高膛压,弹头质量,

8、枪械口径,后坐体重量等密切关联,理论分析以及大量的实弹射击试验测试结果都表明,这种冲击具备如下特征:①最大冲击加速度依型号变化,大致在100～1000g之间;②最大冲击曲线附近加速度呈现近似正弦波形特征,脉冲宽度在0.25～1ITIS之间;③枪械连发射击的最高射击频率一般不超过14Hz.图1给出了某型号自动武器射击时对瞄具的冲击加速度测试曲线.口八,,～J.,1ln,,