文档介绍：火炮设计理论
南京理工大学火炮教研室
§ 自行火炮炮塔设计
1 自行火炮炮塔及其设计的基本概念
武装装甲战车→炮塔。
常规炮塔;
遥控炮塔/无人炮塔。
炮塔武器的配置主要有六种类型:机枪、多用途自动炮、高射炮、防空或反坦克导弹、自动炮加防空导弹或自动炮加反坦克导弹。
常规结构的炮塔内设有炮长。
在大多数情况下,炮塔内还安装有观瞄系统、潜望镜或其他观察装置,大尺寸炮塔内还需要安装通信系统。
§ 自行火炮炮塔设计
广义上说,有人将自行火炮除底盘和火力控制与通讯系统以外的部分(主要是火力部分)统称为炮塔。广义的炮塔由组合炮塔、武器系统、传动与控制系统、观瞄系统、供输弹系统等几大部分组成。组合炮塔包括:炮塔本体、摇架、吊兰及相关的构件。
狭义上,将炮塔本体和吊兰及相关的构件合称为炮塔。也有将炮塔本体简称为炮塔。不加说明的话,所说的炮塔一般指狭义炮塔。
§ 自行火炮炮塔设计
爱里奥公司的“蜂群”无人顶置式炮塔
瑞士的“风雪”单人炮塔
CATI公司设计的“武士”双人炮塔
典型的自行火炮炮塔(压制武器)
§ 自行火炮炮塔设计
对炮塔的主要要求:
(1)具有足够的强度和刚度;
(2)具有一定的装甲防护能力;
(3)具有一定的核、生、化“三防”能力;
(4)具有较高的可靠性和维修性;
(5)结构简单,工艺性好;
(6)重量轻。
炮塔设计:
功能设计;
结构设计;
刚强度设计等。
炮塔设计的主要内容
(1)炮塔总体设计
(2)炮塔结构设计
(3)炮塔刚强度设计
(4)可靠性维修性设计
(5)电磁兼容性设计
(6)人-机-环境工程设计
炮塔设计的基本原则:
(1)在满足基本功能和主要性能的前提下,尽可能地采用系列化、通用化的成熟技术和结构,研制技术难度和风险小,研制和采购费用低,研制周期短,具有较高的效费比,技术可行性好,组织实施方便易行。
(2)应在继承性的基础上创新,充分考虑适应性和通用性,为发展留有充足的余地。不仅能满足当前需要,而且还可以方便地移置,用于改造现装备和发展新装备。
(3)设计过程中,应充分运用动力学计算与动态仿真技术,以及结构优化技术等现代设计方法和技术,及时分析设计和结构的薄弱环节,采取积极防范措施。
(4)在设计时尽量简化系统结构、减少系统元器件使用数量、选用成熟可靠的元器件,以降低系统故障率,提高可靠性。
§ 自行火炮炮塔设计
2 炮塔总体设计
炮塔总体设计的原则
炮塔分系统总体设计以成熟技术为基础,按照通用化、系列化、标准化原则,根据和发展潜力,重点突出总体性能,以提高系统可靠性、维修性、保障性为目标,使系统的操作性、舒适性、匹配性和总体性能满足使用要求和技术指标要求。
炮塔总体布置及总体设计
在总体设计时着重进行总体匹配性设计,重点考虑人机工程、电磁兼容性及可靠性、维修性等问题。
§ 自行火炮炮塔设计
某自行火炮的炮塔总体布置
1)乘员分布
一般包括炮长、瞄准手、装填手等。
炮长:布置时需要考虑炮长座椅、电台操作、观察战场情况、指挥全炮作战等方面的因素。
瞄准手:考虑座椅以及对方向机、高低机、直瞄镜、周视镜等的操作。
装填手:考虑座椅以及药筒和弹丸的半自动/自动装填工作,还要考虑辅助武器如机枪的操作。
2)火力分系统的安装
主要考虑耳轴的安装(与炮框或托架的耳轴孔配合),要保证耳轴水平和方位正确。
另外还要考虑火炮平衡机、防盾等的安装。
§ 自行火炮炮塔设计