MATLAB可调式反后坐装置结构设计与分析(2)
反后坐装置的实质是一个缓冲装置，它将炮身与刚性炮架连接起来，使炮身可以相对炮架在炮膛轴线平面运动，并且可以使后坐部分复位。反后坐装置是火炮的关键部位之一，不仅影响火炮受力的大小和运动规律，还影响火炮的射速和射击精度，决定着火炮是否能持续稳定地工作。同刚性炮架相比，它能有效的减小火炮在射击时的受力，将全炮后坐变为可控的炮身后坐运动，有利于提高射速，为自动机构提供动力，并能获得确定的后坐运动规律。正是由于反后坐装置在线代火炮上的重要作用，它被称为火炮的“心脏”。反后坐装置通过延长火药气体作用在炮架上的时间来减小炮架上的射击载荷，火药燃烧作用在火炮身管上高达数百吨的炮膛合力通过反后坐装置的缓冲作用，使传递到炮架上的力只有几十吨，从而大大缓解了火炮机动性同火炮威力的矛盾。通过反后坐装置能够使火炮的瞄准线基本不变，从而为执行急速射、效力射等创造有利条件，也为火炮持续作战奠定了基础。合理的反后坐装置设计，可以有效的控制火炮在射击时的后坐和运动。其中，制退机是火炮反后坐装置中控制后坐规律的关键部件，制退机设计的好坏关系到火炮总体设计的成败[1,3-4,6-9]。
随着科学技术的发展和制造水平的提高,武器技术也在快速发展。我国幅员辽阔,地形复杂,陆军虽然作为古老的兵种，在现代战争中仍具有举足轻重的地位。陆军总体战斗力的提高,除了通过系统的训练,强化单兵作战能力,更重要的是提高武器装备的杀伤力。除了中国人民解放军第二炮兵部队装备的战略导弹武器外，火炮是陆军装备中最具杀伤力的武器。虽然采用火炮发射常规弹丸成本相对较低，但其射击精度难以保证,其强大的杀伤力难以得到发挥。导弹武器系统具有较好的射击精度，但其结构复杂,造价不菲,有“杀鸡用牛刀”之嫌。在此背景下，采用常规火炮发射炮射导弹成为发展趋势。
炮射导弹的出现虽然提高了火炮的射击精度，但随之而来的是常规火炮发射过程的适应性问题。由于炮射导弹上安装有导航、定位等电子器件，可承受的过载能力有限，相对发射常规弹丸而言，炮射导弹发射时其膛压、初速、后坐力都较小，发射过程两者后坐运动规律相差较大，尤其是发射炮射导弹时火炮后坐不到位，无法正常完成火炮复进过程开闩、抽筒等机构动作，从而影响火炮射速。根据伯努利方程，液压阻力与液体流速的平方成正比，增大流液通道面积，可降低液体流速，减小液压阻力，以增加后坐行程。在原有驻退机总体结构、外形尺寸不变的前提下，通过机械结构调整切换工作模式，使驻退液由工作腔流入非工作腔的流液通道面积可调，能够解决常规火炮发射常规弹丸和炮射导弹时的驻退机适应性问题。
1.2 本文研究的主要目的
1. 结合所学机械基础知识，能够熟练应用一种三文设计软件进行机械结构设计，设计合理、方案可行；
2 .熟练掌握反后坐装置设计和分析方法，根据要求对可调式反后坐装置后坐运动过程进行分析；
3. 能够针对系统建立流场分析模型和后坐运动数学模型，并进行仿真分析。
1.3 本研究的主要内容
按照反后坐装置在不同弹药射击时后坐长度可调的设计思路，根据给定的相关初始参数，应用三文软件设计可调式驻退机结构方案，要求可通过驻退机外部进行调整，实现流液口进行改变。分析不同状态下液压阻力的变化，建立火炮后坐运动数学模型并进行仿真求解、分析，再对驻退机结构进行改进，进行详细结构设计。要求如下: