远程气动灭火炮的结构设计与研究

远程气动灭火炮的结构设计与研究

论文摘要

气动灭火炮的作用是将炮弹发射到预定的目标上,其发射能源主要来源于气体的动力。威力强、射程远、机动性强、寿命长是气动灭火炮的发展趋势。气动灭火炮的发射过程实质是一个能量转化的过程,也是一个复杂的物理动态过程。本文首先采用内弹道学、气体动力学结合物理学、热力学的知识对炮管的参数进行计算,建立了灭火炮炮管的长度、圆锥度和灭火炮射程的关系公式,并同时考虑到炮管内部的摩擦和泄漏,使它的射程达到最远,进而通过抛体轨迹方程计算得到了气动灭火炮的射程。其次,对炮管强度进行了计算,得到炮管的壁厚。在灭火炮的发射过程中,对发射装置施加的是冲击载荷。炮管、气室、推动气缸、俯仰机构、转台和各部分连接件都要直接或间接承受冲击载荷,该载荷是灭火炮构件设计的主要依据。根据气动灭火炮的原理,对远程气动灭火炮进行了结构设计,包括灭火炮的推动气室的结构设计,气室的注气系统和释放机构,炮身的结构,炮身的减震机构和锁紧机构、气体炮的弹夹和可俯、仰、旋转运动的架体。气体灭火炮的发射动力学仿真具有比较强的理论性和工程性。通过仿真软件对气动灭火炮进行仿真和分析,为灭火炮的设计提供依据。本文通过仿真,分别得到了气室压强和射程,炮管长度和锥度与摩擦和气体泄漏之间的关系,进而得到了最佳射程参数。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 远程灭火炮的国内外研究现状和分析
  • 1.2.1 远程灭火炮的国内研究现状和分析
  • 1.2.2 远程灭火炮的国外研究现状和分析
  • 1.3 课题来源及研究的目的和意义
  • 1.4 本文主要研究内容
  • 第2章 气动灭火炮炮管的结构与参数计算
  • 2.1 引言
  • 2.2 气动灭火炮炮管的结构
  • 2.3 气动灭火炮设计的条件和要求
  • 2.4 气动灭火炮的炮口初速度
  • 2.4.1 气动灭火炮的内弹道
  • 2.4.2 内弹道的无泄漏区计算
  • 2.4.3 内弹道的有泄漏区计算
  • 2.4.4 灭火炮弹的初速度
  • 2.5 气动灭火炮炮管长度与锥角的确定
  • 2.5.1 炮弹初速度的计算方法
  • 2.5.2 炮弹初速度的计算过程
  • 2.5.3 炮弹初速度的计算结果
  • 2.6 气动灭火炮的射程计算
  • 2.7 炮管壁厚的计算
  • 2.8 本章小结
  • 第3章 气动灭火炮的工作原理及结构设计
  • 3.1 引言
  • 3.2 气动灭火炮总体结构的设计及工作原理
  • 3.3 推动气室和注气系统设计
  • 3.4 炮身结构的设计
  • 3.4.1 炮管结构、推动气室的有限元分析
  • 3.4.2 击发机构
  • 3.4.3 炮管的减震机构
  • 3.4.4 锁紧机构
  • 3.5 弹夹
  • 3.6 气动灭火炮的架体和运动体
  • 3.6.1 俯仰机构的工作原理
  • 3.6.2 旋转机构的工作原理
  • 3.7 本章小结
  • 第4章 气动灭火炮的发射仿真
  • 4.1 引言
  • 4.2 灭火炮的仿真分析
  • 4.2.1 仿真条件的设定
  • 4.2.2 仿真结果及分析
  • 4.3 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 个人简历
  • 相关论文文献

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