中北大學高躍飛反後坐後坐運動部分思考題

2022-12-27 22:09:02 字數 3188 閱讀 6369

1.火炮為什麼要採用反後坐裝置?

答:和剛性炮架火炮相比,反後坐裝置的作用主要有以下兩個方面。(1)減小火炮架體在射擊時的受力。(2)把射擊時的全炮後坐運動變為可控的炮身後坐運動,並能自動復位。

2.什麼是正面問題?什麼是反面問題?兩者之間有什麼關係?

答:後坐正面問題是指在正常射擊條件下,已知後坐阻力規律,求解後坐運動方程,確定制退機流液孔尺寸和反後坐裝置的結構尺寸。

後坐反面問題是指在各種射擊條件下,已知反後坐裝置的結構尺寸和制退機流液孔尺寸,求解後坐方程得到後坐阻力和後坐運動諸元。

兩者之間是互逆的關係。

3.後坐過程中,火炮後坐部分受哪些力的作用?其運動方程如何建立?

答:主動力:炮膛合力、後坐部分重力約束反力:搖架導軌提供的法向反力阻力:制退機力、復進機力、反後坐裝置密封裝置的摩擦力、搖架導軌的摩擦力

運動方程:以炮膛軸線為x軸,由牛頓第二定律,有mhd2x/dt2=fpt-fφh-ff-f-ft+mhgsinφ

4.什麼是炮膛合力?炮膛合力三個時期(啟動時期、彈丸在膛內運動時期、火藥氣體後效時期)怎樣計算?變化規律如何?

答:火炮射擊時,在身管內膛火藥燃燒產生的火藥燃氣壓力作用於身管內膛的、向後的作用力稱為炮膛合力。 如何計算:

啟動時期:炮膛合力較小彈丸在膛內運動時期:fpt=ft-fzm-fdx 火藥氣體後效時期:

fpt=fge-t/b 變化規律:炮膛合力的作用時間短、變化劇烈,有很大的峰值;在炮口點,由於彈丸脫離炮口後彈帶的阻力消失,炮膛合力有乙個跳動;後效期內,炮膛合力逐漸衰減至乙個大氣壓。

5.如何進行火炮後座時全炮受力分析,採用哪些假設、各力的作用位置及特點?

答:基本假設如下:(1)火炮和地面均為剛體。(2)火炮放置在水平面上,方向角為0°,忽略彈丸迴轉力矩的影響,所有的力均作用在射面內。(3)射擊時全炮處於平衡狀態。

受力:主動力:炮膛合力,作用在炮膛軸線上;全炮的重力,作用在戰鬥狀態時火炮的質心上。

約束反力:地面給車輪和駐鋤的垂直反力;地面對駐鋤的水平反力;地面對車輪的摩擦力。 慣性力:

作用在質心g上。特點:?

6.為什麼要將炮膛合力向後坐部分的質心簡化?結合動靜法對火炮的受力分析得到什麼樣的結論?為什麼說反後坐裝置可以控制全炮的受力?

答:為什麼:為了方便表示結論:

在內彈道引數、結構尺寸和火炮質量確定後,各約束反力只與後坐阻力fr有關。 為什麼:射擊時作用在火炮上的炮膛合力與後坐運動慣性力合成後,等效於乙個動力偶矩和乙個通過後坐部分質心的與後坐阻力方向相反的作用力。

7.如何建立火炮後座時全炮的動平衡方程?

答:取水平向後為x軸的正方向,垂直向上為y軸的正方向,則全炮的動平衡方程為

∑x=0 frcosφ-ftb=0

∑y=0 fna+fnb-mzg-frsinφ=0

∑mb=0 fptle+frh+fnald-mzglxφ=0

8.火炮的後坐靜止性和後坐穩定性條件是什麼,如何建立這些條件?

答:後坐靜止條件:frmax≤[ft] 該條件通過駐鋤設計和火炮總體設計來保證。

後坐穩定條件:mzglxφ≥fptle+frh 火炮後坐穩定條件就是要使火炮穩定力矩大於射擊過程中的顛覆力矩。

9.什麼是後坐穩定極限角?什麼是穩定極限後坐阻力?其作用是什麼?

答:後坐穩定極限狀態時的射角稱為後坐穩定極限角φj。在後坐穩定極限角時的後坐阻力frj稱為穩定極限後坐阻力。作用:保證火炮後坐的穩定性。

10.根據後坐運動的特點,從動量和能量角度說明反後坐裝置為什麼能夠大幅度地減小後坐阻力。

答:從動量的角度看,反後坐裝置是乙個緩衝器,它將乙個幅值很大、作用時間短、變化劇烈的炮膛合力轉化為乙個幅值較小、作用時間長、變化較平緩的後坐阻力,傳遞到炮架上。

從能量的角度看,反後坐裝置是乙個能量變換器,它將乙個幅值很大、變化劇烈的炮膛合力在短距離上做的功轉化為乙個幅值較小、變化較平緩的後坐阻力在較長距離上做的功。後坐過程中系統內做的功並沒有減小,但作用到炮架上的力卻減小了。

11. 如何估算平均後坐阻力的大小?說明為什麼增加後坐部分質量能過減小後坐阻力?

答:如何估算:frpj≈(mhwmax2/2)/lλ 原因:由於增加後坐部分質量,自由後坐的動能必然減小,由上式中可以看出,在lλ一定時,平均後坐阻力frpj減小。

12.什麼是後坐制**?制定後坐制**的原則有哪些?

答:後坐制**是後坐過程中後坐阻力fr隨後坐行程變化的圖形,體現了後坐運動變化規律的特點。 原則是:

1.減小後坐阻力fr2.減小後坐長度3.

滿足穩定性要求4.具有可實現性5.規律變化簡單

13.固定火炮和野戰火炮典型後坐制**是怎樣建立的,各自的特點是什麼?

答:p40 3.2.2小節

14.為什麼要進行自由後坐運動計算?如何求解膛內時期、後效期的自由後坐運動?

答:原因:(1)自由後坐的引入便於後坐運動方程的求解。

(2)自由後坐的引入有助於火藥氣體後效期的研究。求解:p31 3.

1.1小節+p33 3.1.

2小節15.制退後坐運動分為幾個時期,各自的特點是什麼?

答:(1)彈丸在膛內運動時期。此階段的特點是:0≤t<tg,fpt>fr,後坐部分加速後坐。

(2)火藥氣體後效時期。此階段內,tg≤t<tk,後坐運動由加速轉變為減速,出現速度極大值vmax。(3)慣性後坐時期。

此階段內,tk≤t≤tλ,且無火藥氣體作用,只有後坐阻力作用,後坐部分作減速運動,直至v=0。

16. β、βt、ηt、χ、τ、b、wmax、wkt的物理含義是怎樣的,相互之間有什麼關係?

答:物理含義:β:

火藥氣體作用係數βt:有炮口制退器時的火藥氣體作用係數ηt:炮口制退器效率χ:

炮口制退器衝量特徵量τ:後效期作用時間 b:時間常數 wmax:

最大自由後坐速度wkt:有炮口制退器的後效期結束時的自由後坐速度關係:?

17.設計復進機首先要確定的基本引數是什麼?液體氣壓式復進機中的液體起什麼作用?

答:設計復進機首先要合理地確定復進機初力ff0和壓縮比cm。 液體氣壓式復進機中的液體起傳力和密封氣體的作用。

18.反後坐裝置中液體流動所遵循的連續方程、伯努利方程是什麼?對液體流動的基本假設是什麼?

答:連續方程:w1a1-w2a2=0 伯努利方程:

19.如何推導制退機(最簡單的制退機和節制桿式制退機的)液壓阻力?

答:p83 5.3小節+p87 5.4小節

20.為什麼要對節制杆的理論外形進行調整?

答:節制杆理論計算的外形在實際應用時存在以下的問題。(1)對火炮實際射擊條件的適應性差。(2)理論外形加工工藝差。

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