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作者:齐权;顾克秋;
单位:南京理工大学机械工程学院;
摘要:曲线后坐技术能够提高轻型火炮射击时的后坐稳定性,但也存在复进稳定性较差、后坐阻力过大等不足。针对曲线后坐原理的优缺点,从曲线后坐系统和总体结构布局两个方面进行改进,提出一种轻型火炮滚轮导向平动式曲线后坐方案,并通过动力学优化设计,合理匹配曲线导轨形状和后坐阻力规律,以进一步提高火炮射击性能。采用有限元和参数化建模方法建立了火炮发射动力学模型,以射击稳定性和后坐阻力为优化目标,基于Kriging代理模型和非支配排序遗传算法(NSGA-II)对曲线导轨和反后坐装置的结构参数进行多目标优化匹配,并基于熵权-TOPSIS法筛选Pareto解集得到了一组最优参数组合。结果表明,优化后的曲线后坐火炮的前大架跳高降低23.48%,后坐阻力峰值减小8.16%,优化效果明显;相比于同口径轻型直线后坐火炮,在相同全炮重和射击工况下,优化后的曲线后坐火炮的前后大架跳高分别降低了37.65%和29.03%,后坐阻力峰值仅增大1.33%,后坐和复进时期的射击稳定性都有明显提高,同时有效控制了后坐阻力,为轻型曲线后坐火炮的设计与优化提供了参考。
关键词:轻型火炮;;平动式曲线后坐;;射击稳定性;;火炮发射动力学;;多目标优化