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大口径车载转管机枪武器系统是近年来我国轻武器研究领域的一项重要研究课题。本文以某大口径车载转管机枪武器系统为研究对象,以结构动力学特性和射击精度为研究的核心内容,结合多体动力学、气体动力学、弹道学和车辆地面力学等相关理论,建立了大口径车载转管机枪武器系统的发射动力学模型,围绕车载武器系统在连续射击过程中的动力学振动特性和武器系统的射击性能展开了相关的分析研究。本文的主要内容如下: 1.结合转管机枪拨弹运动特点,建立了转管机枪连续拨弹过程中弹链运动的刚柔耦合动力学模型。结合等截面弹性带波动理论,分析了持续供弹过程中拨弹阻力的变化规律,分析得出了不同状态参数对拨弹阻力的影响以及提出了降低转管机枪连续拨弹过程中拨弹阻力的有效措施。 2.基于内弹道学和机构动力学的理论,在考虑弹链拨弹阻力的基础上结合试验数据,建立了转管机枪的机构动力学模型,得出了转管机枪运动时阻力矩的主要来源,分析了导气室各结构参数对转管机枪射击频率的影响程度,针对降低转管机枪射击时的阻力矩,提高机枪射频,提出了可行性技术措施。 3.在转管机枪动力学分析的基础上,结合多体动力学理论、弹道学和车辆地面力学等相关理论,建立了刚柔耦合的车载转管机枪的发射动力学模型。分析得出了连续射击过程中车载武器系统各零部件的动力学振动特性,分析了武器系统各零部件振动对射击精度的影响程度。 4.从抑制武器系统各零部件的振动,提高武器系统的射击精度的角度出发,分析了在不同状态参数下武器系统的振动特性和射击性能的变化规律,得出了抑制各零部件振动的有效途径,为提高机枪的射击密集度提供了理论指导,并提出了改进武器系统射击精度的有效途径。以及从车载转管机枪应用状态的角度出发,分析了不同高低角、方位角状态下武器系统振动特性和射击性能的变化规律。 5.针对转管机枪射频很难提高这一个关键问题,本文结合转管机枪的结构特点,提出并设计了新型转管机枪旋转驱动方案,通过建立基于旋转驱动的转管机枪动力学模型,分析得出了该驱动方案具有良好的驱动性能,对提高转管机枪的射击频率具有工程应用价值。 6.针对车载转管机枪后坐力大、射击精度低的问题,本文结合无人操控车载转管机枪武器系统,提出并设计了喷管气流反推减后坐方法。通过基于内弹道理论和气体动力学理论,计算得出了该方案具有良好的减后坐性能。结合该减后坐方案建立车载转管机枪的发射动力学模型,分析得出采用该减后坐技术后能明显抑制武器系统的振动,提高武器系统的射击精度。