从以上超轻型火炮的发展历程中可以看出，要为大口径牵引火炮进行“瘦身”，需从以下 四个方面入手：

①一机多用，结构优化 在超轻型火炮设计过程中，应尽量使某一部件实现两个甚至多个功能，这样才能使得整

体结构紧凑，达到减重目的。例如，M777 的摇架与反后坐装置合二为一；高低平衡机既能实 现高低射角的控制，还能完成平衡机的功能；UFH 的摇架上的 4 根管组件还可用作高压容器， 也可成为平衡机和反后座装置的一部分；液压支撑悬挂件既是悬挂装置又是千斤顶[6]。69468

结构优化是指对现有结构进行形状优化，尺寸优化，布局优化，拓扑优化以达到减重目 的。近年来，结构优化与有限元理论，轻量化技术，各种优化算法融合在一起，成为超轻型 火炮研究的热点。

有限元方法是通过将连续体等效成离散单元进行精确分析[7]。火炮发射时不但有平动， 而且还有转动，火炮所有零件和土壤都是弹性体或弹塑性体，因此，经典的火炮发射动力学 对于此类问题无能为力。而有限元方法恰恰能够解决此类问题，近年来在火炮设计中大显身 手。史永胜运用有限元方法建立了某牵引榴弹炮整体三维有限元分析模型，全面分析了火炮 射击时整体结构应力、应变水平[8]；钱辉仲利用有限元法与非支配排序遗传算法对某轻型火 炮摇架进行了优化设计[9]；茹兴鹏通过遗传算法对某火炮下架进行了结构优化[10]，王明真则 通过多岛遗传算法对某火炮大架进行了优化设计[11]，都取得了不错的效果，对今后超轻型火 炮的设计有一定的参考价值。论文网

②更为高效的反后坐技术 减少火炮后坐力是提高火炮射击稳定性和轻量化的关键技术之一[12]。主要有前冲技术，

多重后坐技术，电磁流变阻尼技术。前冲技术是指火炮发射前，后坐部分在前冲机作用下以 一定速度前冲到某一位置时，击发机构再点燃发射底火。前冲技术可以大幅降低火炮后坐能 量，大大改善炮架受力情况。多重后坐技术最早应用于意大利 M6 式 105 mm 山地榴弹炮,该炮 的后坐系统由两层摇架和两套反后坐装置组成。由于两套反坐装置串联,总后坐长为两层后坐 长之和,从而大大缩短摇架导轨长,有效增加后坐长,减小后坐阻力[13]。电(磁)流变技术是一种 运用电(磁)流变效应降低火炮后坐力的新技术。侯保林对某火炮电磁阻尼缓冲器进行了设计 与分析[14]。

③射击稳定性控制技术 在火炮轻量化设计过程中，必须解决火炮的射击稳定性问题。提高稳定性的措施有降低

火线高，曲线后坐技术（二维后坐技术）等。美国的 M777 与新加坡的“飞马”都采用了低耳 轴设计，M777 的火线高甚至只有 650mm 从而大大降低了火线高，保证了射击时的稳定性。何 永等对曲线后坐火炮后坐阻力规律进行了分析与研究[15]，高树滋等提出了将曲线后坐与串联 后坐技术相结合的新型后坐方式[16]。

目前射击稳定性研究方法大体可以分为两种。一种是基于多体动力学理论的分析方法； 贾长治基于虚拟样机技术，通过灵敏度分析，确定对火炮射击稳定性有重要影响的结构参数， 并对射击稳定性进行优化[17]。李三群[18]和万李[19]分别将序列二次规划算法和遗传算法与虚拟 样机技术相融合，研究火炮结构对射击稳定性的影响．周成建立了以射击稳定性最优、后坐 长度一定为目标，节制杆尺寸为设计变量的射击稳定性优化模型，研究了各主要结构参数对 射击稳定性的影响[20]。戴劲松运用多体动力学理论，研究某步行小口径山地炮的射击稳定性