火炮设计理论课程考试标准答案12

课程名称： 火炮设计理论 学分： 4.5 教学大纲编号：01023202

试卷编号：010******* 考试方式：闭卷 满分分值： 100 考试时间： 120 分钟

二、试分析图示杆后坐驻退机的液体流动情况，并推导其液压阻力0Φ的计算式。（15分）

解：

1）连续方程：设射流相对活塞杆的速度为'w ，相对活塞杆而言，有连续方程a w VA '=，即V a A

w ='，射流绝对速度V a a A V w w -=-='。（5分） 2）能量方程：()2

2

22221222122V a a A K w K w w w p ⎪⎭

⎫ ⎝⎛-==+=+=ξξρ，即 22

12V a a A K p ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ρ（5分）

3）液压阻力：()()22

3

102

V a a A K a A p -=

-=Φρ（5分）

三、试写出图所示简单机构在非理想约束条件下的运动微分方程，并说明所用符号和各项的意义。图中

F 、F 2和α为给定力和作用方向。（15分）

（解：1）运动微分方程（5分）

()22222222111

1222

211210sin cos F K f F x dx dK m K dx dK J K x m K J K m ηααηηηη+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++••• 2）方程中各项的意义（5分）

22

2

2

11

2

10m K J K m ηη+

+

为0号构件的相当质量，

一、回答下列问题：(每题5分，共60分)

1．采用两段坡膛的目的是什么？（为了减小坡膛的磨损）其锥度各为多少？（为了保证弹丸定位可靠，第一段的圆锥度应大一些，一般取为1/10；为了减小磨损，第二段的圆锥度应小一些，一般取为1/30～1/60。）膛线的起点在哪一段？（膛线的起点在第一段圆锥上。）

2．采用自紧身管提高身管强度的原理是什么？(自紧身管在制造时对其内膛施以高压，使内壁部分或全部

产生塑性变形；内压消除以后，由于管壁各层塑性变形不一致，在各层之间形成相互作用，使内层产生压

应力而外层产生拉应力；由于内壁产生与发射时方向相反的预应力，因此使发射时身管壁内应力趋于均匀一致，从而提高身管强度。)

3．什么是身管设计压力曲线？（根据弹道理论计算出的，在射击条件下身管各截面所承受的最大压力沿轴向变化的曲线称为身管设计压力曲线。）什么是身管理论强度曲线？（在射击条件下身管各截面所承受

的最大压力乘以身管各截面所要求的安全系数即可得到身管各截面的理论弹性强度极限，身管各截面的理论弹性强度极限沿轴向变化的曲线称为身管理论强度曲线。）

4．火药气体作用系数β的物理意义是什么？（后效期结束时，火药气体的平均速度与弹丸初速之比。）实

际使用中，主要采用什么方法，如何得到火药气体作用系数β？（自由后坐实验测量方法，

0max 0v mv W m ϖβ-=。）

5．发射时火炮驻退后坐运动分为哪几个时期？（弹丸膛内运动时期、后效期、惯性运动时期。）最大后坐速度m ax V 出现在哪一时期？（后效期。）如何判断m ax V 出现时机？（炮膛合力等于后坐阻力时。）

6．什么是自由后坐？（后坐部分在炮膛合力单独作用下的运动称为自由后坐。）什么是驻退后坐？（后坐部分在炮膛合力和后坐阻力共同作用下的运动称为驻退后坐。）

7．什么是机构的逆传动？（在构件传动过程中，各零件的运动方向不变，而能量传递方向发生变化，由工作构件带动基础构件运动的阶段称为机构的逆传动。）

8．供输弹过程中，弹丸必须严格定位的三大位置指的是什么？（进弹口、输弹出发位置、药室。）三大阶段指的又是什么？（拨弹、压弹、输弹。）

9．什么是浮动原理？（对自动炮而言，在后坐部分的复进过程中进行击发，利用后坐部分的复进动量部分抵消火药气体对后坐部分的后坐冲量，从而减小后坐；并且保证连发射击时后坐部分的运动介于后坐到位与复进到位之间，好象后坐部分“浮”在浮动行程上。）

10．在火炮总体方案设计时，先决定哪些主要质量（全炮质量、后坐部分质量、炮身质量、炮架质量等。）和哪些基本尺寸？（火线高、全炮质心位置、耳轴中心位置、后坐长、耳轴中心到炮尾后端面的距离、车撤距、极限尺寸等。）

11．火炮机动能力主要指哪两个性能？（火力机动性和运动性）它们又是如何定义的？（火力机动性是火炮快速、准确地捕捉和跟踪目标的能力。运动性是火炮快速运动，进入阵地和转换阵地的能力。）

12．火炮系统分析的要素主要包括哪些？（目标、方案、模型、准则、结果、建议。）