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本文详细介绍了通用机枪的发展背景和研究趋势,并对M60式7.62mm通用机枪的结构进行了详细分析。本文首次将导气室非线性气体运动基本方程组和内弹道方程组联立,考虑了自动机运动过程中不同的受力情况,对截流膨胀式导气装置进行了较深入地研究,将其工作过程分成三个阶段,建立了每个阶段的数学模型,弥补了以往导气室计算不与内弹道及自动机运动相联系的不足,使得截流膨胀式导气装置各参数的计算更加精确,这对采用截流膨胀式导气装置武器的设计提供了有益的理论参考。以经典内弹道学、自动武器气体动力学和多自由度刚体动力学为基础,建立了M60通用机枪多自由度动力学数学模型。利用VB语言,开发了“M60机枪动力学仿真程序”,通过人机交互式界面,方便快捷地进行了M60机枪的气体动力学和刚体动力学计算与仿真,获得了M60机枪发射过程中各种参数的曲线及其变化规律,验证了本文推导的截流膨胀式导气装置解法的正确性。本程序具有一定的通用性,稍作改动即可对类似的武器进行仿真。本文还对提高M60机枪的射频进行了研究,运用多目标约束优化方法,编写了“M60机枪射频优化程序”,提出了可提高机枪射频的方案,探索了一条提高武器性能的途径。