文档介绍：火炮设计理论
南京理工大学火炮教研室
1 现代火炮的特点与总体设计要求
现代火炮的工作和使用特点
(1)现代火炮是一种以发射药为能源的超强功率特种动力机械,在高温、高压、高速、高瞬态、大幅值负荷下工作,工作环境极其恶劣;
(2)现代战场赋予了现代火炮新战斗任务,大威力、高机动性、快速反应是基本要求;
(3)现代火炮是以火力系统为核心,由光、电子、自动控制与软件系统组成的复杂产品,涉及机械、光学、电子、自动控制、计算机等多学科与技术,是一个复杂的综合体;
(4)现代火炮不仅要适应在恶劣自然战场环境下工作,还要能在恶劣的人为环境(如电磁干扰、烟幕等)下工作;
(5)现代战争的突发性,现代火炮应具有全天候作战能力,并且贮存或训练时间大于作战使用时间;
(6)现代战争的规模大、作战时间短,战场上要求使用的装备数量多,战时要求能迅速扩大生产,和平时期与战争时期要有机结合,平时应积极开展先进技术研究和先进装备研制,增强技术储备。
§ 火炮总体设计任务与内容
现代火炮总体设计要求
(1)在满足战术技术指标的前提下,要求火炮性能的先进性、可靠性与经济性兼顾;
(2)重视环境适应性设计;
(3)做好人机系统论证设计,把人与火炮作为一个系统,借助人机工程学的研究成果,以人为本,从人、机、环境三者之间的适应与协调去研究设计;
(4)技术研究和装备研制都应站在发展的高度,预留发展余地。
§ 火炮总体设计任务与内容
2 火炮总体设计的地位和作用
火炮总体设计的地位
(1)总体是设计的第一道工序和最后一道工序;设计从总体出发,最终回到总体;
(2)总体在设计过程中始终处于不可动摇的统帅地位;
(3)总体在设计过程中始终不断变化着处于核心位置,所有设计围绕总体进行,由简到繁由粗到细,逐步完善。
§ 火炮总体设计任务与内容
火炮总体设计的主要作用
(1)火炮总体设计具有承上启下的作用
1)火炮总体设计是根据上极指令和用户要求,指挥设计;
2)火炮总体设计始终把握着设计全过程;
3)火炮总体设计从技术上按科学体系及需求,在一定继承性上创新。
(2)火炮总体设计具有驾驭全局的作用
1)火炮总体设计是保证质量的关键,包括保证产品性能、质量、可靠性、可信性,以及经济性、进度等;
2)火炮总体设计是火炮设计的保障技术,包括把握研制的重点、难点、研制风险和进程,以及把握冻结技术状态时机。
§ 火炮总体设计任务与内容
(3)分解综合技术的作用
1)火炮总体设计不仅分解技术和问题,还要对研制工作以及参研单位进行明确分工,落实责任制;
2)火炮设计是一个整体,火炮总体设计不仅指挥协调研制工作,组织系统评审,更重要的是组织对技术难点和重点的联合攻关。
(4)优化决策的作用
1)火炮总体设计负责监管火炮各分系统及零部件的设计与研制,要求火炮各分系统及零部件的设计与研制尽可能作到局部优化;
2)火炮设计最终实现战术技术指标,火炮总体设计必须站在总体高度,保证火炮各分系统及零部件的设计与研制符合整体利益,所有设计都必须有利于提高火炮总体性能;
3)战术技术指标以及设计方案许多都是矛盾的,火炮总体设计主要是进行优化决策,调和矛盾,扬长避短,有利者取其重,有弊者择其轻。
(5)匹配协调的作用
1)火炮设计是一项极其复杂工作,涉及的技术较多,涉及的单位和人员较多,工作头绪也较多,火炮总体设计实际上有很大一部分工作是系统管理工作,管理和协调设计工作中涉及到的方方面面;
2)火炮总体设计主要技术匹配与协调,尤其是接口技术的匹配与协调。
§ 火炮总体设计任务与内容
3 火炮研制的一般程序
我国的火炮研制,一般分五个阶段:
(1)论证阶段:主要工作是战术技术指标的可行性论证(论证由使用部门,即军兵种组织)。论证结过果,得到战术技术指标。战术技术指标经批准后,将作为型号研制的依据。
(2)方案阶段:主要工作是论证功能组成、原理方案、方案设计、结构与布局等。方案论证,除理论计算和初步设计外,对关键技术或部件乃至整机,需要设计制造原理样机进行试验验证。从方案阶段开始,主要由工业部门负责。方案论证结果,得到研制任务书,经批准后,研制任务书即为设计、试制、试验、定型工作的依据。
(3)工程研制阶段:主要工作是设计、试制、试验、鉴定等。工程研制阶段结果,得到样机。
(4)设计定型阶段:主要工作是通过试验,全面考核新设计的火炮性能,确认所设计的新火炮样机达到研制任务书的要求。设计定型阶段包括设计定型试验及设计定型(鉴定)。设计定型结果,得到设计定型资料。
(5)生产定型阶段:主要工作是试生产产品性能试验和鉴定、生产条件的试验和鉴定,以及试生产产品的试用。生产定型阶段包括生产定型试验及生产定型。生产定