反后坐装置

反后坐装置：在炮身与炮架之间安装的，用来耗散和储存火炮射击时的后座能量并使炮身复位的结构部件。

作用：1减小火炮架体在射击时的受力（①减小炮架质量，提高火炮机动性，②稳定性提高，有利于提高射击精度，③火炮质量不变的情况下，可使火炮口径增大或跑口动能增加，提高火炮威力）2把射击时的全炮后坐运动变为可控的炮身后坐运动（①火炮重复射击时的操作简化，有利于提高射速，②炮身后坐运动为自动装填提供动力，③控制炮身的后坐运动可获得要求的后坐参数或结构参数）
后坐微分方程m h d²x/dt²=F pt-F R其中F R=FΦh+F f+F+F T-m h g sinφ
火药燃气作用过程分为：1启动期(特点:1膛压低2后坐运动距离短3后坐速度低），2弹丸在堂内运动时期（炮膛合力计算：F pt=F t-F zm-F dx)，3火药气体后效时期（炮膛合力计算F pt=F g*eˆ（-t/b),有炮口制退器F pt=χF g eˆ(-t/b) )
火炮的稳定性：是指火炮射击时不跳离地面的特性。

火炮的静止性：是指火炮在射击时沿水平方向不移动的特性，
后坐静止条件F Rmax≤[F T] (驻锄所能提供的最大水平反力）
后坐稳定条件F NA=(m z g L xφ-F pt L e-F R h)/L D≥0 后坐稳定力矩：m z g L xφ；翻转力矩：FptLe+FRh
后坐稳定极限角φj：射角φ减小到一定程度时，火炮处于稳定与不稳定之间的临界状态，此时的状态称为后坐稳定极限状态，此时的射角为φj
提高火炮射击稳定性途径：1减小动力偶距F pt L e,2减小后坐阻力F R (增大后座长度lλ, 增大后坐部分质量m h，采用双重后坐系统，采用炮口制退器，采用前冲后坐系统，采用膨胀波火炮发射技术）3减小力臂h
从动量表达式看:反后做装置是一个缓冲器，它将一个幅值很大，作用时间短变化剧烈的
炮膛合力F pt转化为一个幅值较小，作用时间长变化较平缓的后坐阻力F R，传递到炮架上从动能表达式看：反后坐装置是一个能量变换器，将幅值很大，变化剧烈的炮膛合力Fpt
在短距离上做的功转化为一个幅值较小，变化较平缓的后坐阻力FR在较长距离上做的功火药气体作用系数β的物理意义：火药气体平均速度与弹丸初速之比。

Β=Vpj/V0,
炮口制退器的特征量：1、炮口制退器效率ηT：它是能量特征量，定义为：炮口制退器使后坐部分自由后坐动能减少量与原动能的百分比。

2炮口制退器冲量特征量X：它是有炮口制退器时后效期炮膛合力的全冲量TtT 与无炮口制退器时后效期炮膛合力全冲量It的比值。

制退机设计过程①根据给定的设计条件和内弹道数据，按火药气体不同作用时期计算F pt-t 曲线或表格函数②根据火炮总体设计要求拟定或选取后坐阻力制动图，确定FR-t,FR-x的规律③在初始条件t=0,x=0,v=0下求解后坐运动方程m h d²x/dt²=F pt-F R,得到v-t,x-t,v-x曲线④进行复进机设计，给出复进机力Ff的变化规律，并计算F+F T-m h gsinφ,从而得到
Fφh=F R-F f-(F+F T-m h g sinφ)⑤确定制退机的结构形式和主要结构参数⑥进行制退机流
液孔设计由制退机力的公式Fφh=f(a x)v²求制退机流液孔面积的变化规律a x-x⑦进行制退机的其他结构参数计算⑧根据火炮的工作要求和实验数据，进行不同设计条件下的反后坐问题计算，确定制退机的结构方案和结构参数
节制杆外形初调整的必要性①对火炮实际设计条件的适应性差。

若以高温，强装药和φ= Φmax的条件射击，后坐长将比正常情况增10％左右，如仍用理论外形的节制杆，必将出现后坐接近终了时v＞0，而a x=0的情形导致制退机内的压力P1将急剧升高，这种现象称为液力闭锁，另外，由于零件轴向加工误差的存在节制杆和节制环的相对位置在装配后可能出现一定的位置偏差，因此对节制杆进行调整是必要的②理论外形加工工艺性差。

一般情况，复进时反后坐装置液压阻力Fφf由三部分组成：1制退机提供的液压阻力2复进节制器提供的液压阻力3复进节制活瓣提供的液压阻力Fφfv
复进静阻力F jf=F+F T+m h g sinφ复进机力F f减去静阻力F jf称为复进剩余力F sh
复进合力Fr=Fsh-Fφf（复进剩余力减去复进液压阻力）
复进加速时期F sh﹥Fφf即F r﹥0，当F sh=Fφf,F r=0,复进达到最大速度。

﹤为减速时期复进剩余力F sh在复进过程做的功称为复进剩余能量ΔE sh，有ΔE sh=∫(0-lλ)F sh d¯χ
复进极限稳定角φjf是火炮在该射角下复进稳定性最差，当射角φ大于或小于φjf时都比该射角φjf稳定性好，在φjf时，所允许的复进合力值最小，这个复进合力称为极限稳定复进合力F rj
|F rμ|称为保证复进静止性的极限复进合力，|F rp|为保证复进稳定性的极限复进合力
火药气体作用系数β的物理意义是火药气体平均速度v kpj与弹丸速度v0之比
经验系数β=B/v0
炮口制退器的特征量①炮口制退器效率ηT（是一个能量特征量，定义为炮口制退器使后坐部分自由后坐动能减少量与原动能的百分比）②炮口制退器冲量特征量Χ(是有炮口制退器时后效期炮膛合力的全冲量IτT与无炮口制退器时后效期炮膛合力的全冲量Ιτ的比值
选择和拟定后坐制动图的原则：①减小后坐阻力FR，②减小后坐长度，③满足稳定性要求④具有可实现性，⑤规律变化简单
制定复进制动图的原则：①保证复进到位且无冲击，②保证复进制动稳定性，③复进合力变化得平稳性，④便于加工制造
制退后坐最大速度V max：利用炮口制退器的火炮，若ΧF g﹥F Rg,V max出现在后效期中，V max﹥V g,若ΧF g≤F Rg,后效期内后坐部分不再加速运动，V max出现在后效期开始时刻V max=V g，出现时刻为t g
①弹簧式复进机以机械弹簧作为储能介质，优点是结构简单紧凑，动作可靠，工作性不受温度影响，弹簧断裂仍可暂时使用，维护简单方便，缺点是质量大，口径越大质量矛盾越突出②液体气压式复进机的优点是在中大口径的火炮上比弹簧式质量轻，易于控制液流通道和调节复进速度，缺点是气体的工作特性随温度变化较大，必须经常检查液量和气压，需配备专门的检查，注气和注液工具，勤务复杂
③气压式复进机大大减少了液体，使复进机结构紧凑，质量较小但密封结构复杂，可靠性差
④筒后坐使用三筒是为了保证在任何射角下，液体都能有效的密封气体
液体气压式复进机初力和压缩比的确定：1、初力Ff0与弹簧式相同方法确定，由Ff0=Af*Pf0,因而确定初力Ff0以后，需根据复进机注气方式的不同，合理选定复进机气体初压Pf0.
2、压缩比Cm的选择应首先选择考虑尽量减少结构尺寸，质量轻以及后坐过程储存足够的能量，还应考虑后坐结束后使复进机末力满足后坐动力图的要求。

液体气压式复进机结构尺寸确定（顺序）它由多筒和复进杆组成，确定结构尺寸的顺序一般从复进杆开始由内向外，即内筒，中筒，外筒的次序进行，确定这些尺寸除应满足强度刚度要求以外，还需要保证复进机内气体密封的可靠性，（各筒连接缝隙和通孔在任何射角下应浸入液体中）和保证各筒之间液体流动畅通性
节制杆式制退机液压阻力原理：由制退机工作腔Ⅰ排出的液体形成两股液流，一股经节制杆与节制环之间的环形孔a x流入非工作腔Ⅱ，是产生制退液压阻力的主要液流，称为主流；另一股由制推杆内壁与节制杆之间的环形管道，经过节制杆端部的单向阀进入制退杆内腔Ⅲ，称为支流
液压阻力系数K：实际上是一个包含了理论模型未考虑各种因素综合影响的修正系数，是一个理论与实际的符合系数。

液压阻力系数K不但与制退机的结构有关，而且还与液压流动的速度有关，在整个后坐过程中也是变化的
为保证复进减速时期的火炮稳定性和静止性，复进合力需考虑三个限制量,由如下关系：
|F rμ|﹤|F rj|﹤|F rμ=0|
液压气体式反后坐装置工作原理：火炮射击时，炮身A在膛内火药燃气压力的作用下向后
运动，带动制退筒中的活塞杆一起运动，活塞杆上的活塞压缩制退机工作腔B中的液体，迫使液体从工作环与活塞杆之间的节流孔流过，孔的两侧形成压力差，在活塞上产生一个液压阻力使炮身的后坐运动减速。

与此同时，从制退筒流出的液体进入复进筒C腔，推动浮动活塞向前运动压缩压缩复进机工作腔D中的气体储存复进能量。

当炮身的后坐运动结束后，复进机工作腔D中的压缩气体开始作用，推动浮动活塞向后运动，复进筒C腔中液体被挤入制退筒，推动活塞并带动炮身运动恢复到射击前的位置。