不同车速条件下车载转管机枪发射动力学特性研究-论文.pdf

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1、第27卷第2期Vo1．27NO．22O14年4月Apr．2014不同车速条件下车载转管机枪发射动力学特性研究李涛，王瑞林，张军挪，生龙波(军械工程学院火炮工程系，河北石家庄050003)摘要：为了研究某型车载转管机枪在车辆行驶状态下射击时枪管变形和车辆行驶速度对于射击密集度的影响，利用谐波叠加法生成B级路面，并以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础，采用ADAMS／Flex柔性体模块，建立了该型机枪刚柔耦合的路面一车体一机枪系统的虚拟仿真模型。综合考虑轮胎与地面、车体与机枪之间的相互作用，在各种车速条件时进行了机枪系统的动力学分析，获得了机枪射击时的枪口响应特性和弹着点散布情况。通

2、过对各种车速时仿真曲线对比计算和7O射击散布圆分析，得出枪口的响应位移以及机枪的射击精度与车体的行驶速度之间的变化关系。研究结果为该型车载机枪的进一步地运用与试验提供了理论支持和方向。振～关键词：发射动力学；车载转管机枪；刚柔耦合；车速；射击精度动中图分类号：TB123；TJ25文献标识码：A文章编号：10044523(2014)020186—07V工锁，击锤击发，人工首发装填机构启动_3]。程引言该型机枪自动机部分主要由机心部件、枪管组E件、机匣部件、供弹机、首发启动装置、发射机、行星学转管机枪是利用武器系统发射时气室内流动的体、开闭锁装置等几部分组成。为了保证自动机运高温、高压火

3、药燃气压力作用于活塞滑板机构并驱动过程的完整性，机枪建模过程中未对自动机部分报．培蠹动武器的枪管组件和行星体转动，进而带动自动机运动构件进行简化。其运动过程可以描述为：在车与拨弹机构等相应零部件依次工作完成自动循环运体保持静止或达到稳定速度时，首先使首发储能装动过程的多管武器l1]。大口径车载转管武器系统在置中的涡卷簧人工储能，启动击发按钮，啮合棘轮分高射速条件下，武器发射威力的增大必然会对武器离，内供弹齿轮旋转，带动行星体和外供弹齿轮转发射平台产生巨大影响，巨大的后坐力也会使发射动，机心部件沿行星体外侧曲线槽在圆周方向往复平台产生变形，从而对射击精度产生一定影响；同运动，同时外供弹

4、轮带动弹链在弹链槽内运动，当运时，武器在车体行驶过程中发射时，射击精度也会受动到击发位置时，机头体回转闭锁，击锤碰撞击针使到车体行驶速度、地面不平度以及车体振动的影响。弹丸底火击发，从而实现拨弹、推弹、闭锁、击发、开综合考虑武器与发射平台之间的相互作用与影锁、抽壳等一系列动作。大量的高压火药燃气进入响，本文从多体系统动力学的角度出发]，采用虚拟导气装置后推动活塞体前后运动，迫使活塞滑板在样机仿真技术建立了车载转管机枪的刚柔耦合模节套内运动并带动节套、行星体、身管以及供弹轮在圆周方向旋转，进入下一个循环，直至弹链上弹药击型，并基于相同路面激励，主要对各种车速条件下车发完毕。依据以上的运

5、动分析，射击过程中的运动载转管机枪的发射动力学特性进行了研究分析。学关系传动模型简图如图1所示。以击发点为循环计算起点，基础构件选为机匣1自动机工作原理与系统拓扑结构部件，包括枪管箍、身管、进弹机构等随身管一起转动的构件，其转动的角度、角速度和角加速度分别为1．1自动机运动分析与方程组的建立，，，则可以得出自动机运动计算模型方程组为本文所研究的车载转管机枪为某三管大口径转+-，。一M(1)管机枪，采用活塞一凸轮曲线驱动机构，机头回转闭其中，J，-，和M分别为：收稿日期：201210—22；修订日期：201304—02第2期李涛，等：不同车速条件下车载转管机枪发射动力学特性研究187表

6、1主要构件运动副关系Tab．1Themajorcomponentmotionjointrelationships活身图1转管机枪运动学关系传动模型简图Fig．1KinematicrelationstransmissionmodeldiagramoftheGatlinggunJ—Jo+3(j+j4+j+∑f堕+。堕+生+。堕1：_1、'72z叩3z'77z8zJ一(弘z!i+Zai+图2系统拓扑结构Fig．2Systemtopologystructurei7di7i8di8．5dim十面十／其中，轮胎与地面通过定义轮胎模型与地面谱M一：fM一M1～M肋一M文件确定，轮胎与悬架之问用旋转

7、副连接，悬架与底三、2叩／6叩式中。为基础构件转动惯量；J为驱一动一活一塞一滑板盘之间主要以旋转副、弹簧阻尼系统、圆柱副连接，对枪管组件轴线的转动惯量(含驱动活塞滑板及其车体底盘、车身、枪架底圈以及回转架之间均以固定连接件)；为机心部件绕全枪轴线的转动惯量；。副连接，托架与回转架、摇架之间分别用旋转副和固为拨弹轮机构对其回转枪轴线的转一动一惯一量一；一一为～依一崎定副连接，摇架与机匣部件用滑移副和弹簧连接，机匣与枪管组件用旋转副连接，枪管组件与活塞之间次进