李 勇，金景峰，申亞琳，謝楊楊

(1.西北機(jī)電工程研究所，陜西 咸陽(yáng) 712099；2.陸軍裝備部裝備項(xiàng)目管理中心，北京 100071)

轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮是小口徑火炮武器系統(tǒng)的核心組成部分，一般根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式分為管退式和導(dǎo)氣式兩種結(jié)構(gòu)類型。 導(dǎo)氣式轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、射速較高和后坐力小等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在西方各國(guó)火炮領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。導(dǎo)氣式轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮主要包含導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)膛驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、抽殼機(jī)構(gòu)、進(jìn)彈機(jī)構(gòu)和推彈機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮工作過(guò)程需要各高速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作協(xié)調(diào)準(zhǔn)確，自動(dòng)炮射擊過(guò)程包括火藥氣體壓力作用過(guò)程、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程和構(gòu)件間撞擊過(guò)程等多個(gè)力學(xué)過(guò)程， 而且火藥氣體驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)膛體運(yùn)動(dòng)也是一個(gè)復(fù)雜流固耦合的過(guò)程，其整個(gè)射擊過(guò)程動(dòng)力學(xué)相對(duì)復(fù)雜。目前，對(duì)轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮的動(dòng)力學(xué)研究主要是集中在對(duì)局部構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真和分析[1-5]，一般是將自動(dòng)炮運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化，將構(gòu)件作為剛體處理，不考慮運(yùn)動(dòng)加速度的影響，考慮摩擦、機(jī)構(gòu)撞擊、彈簧滯回特性等方面的因素較少[6-10]，難以較為準(zhǔn)確描述自動(dòng)炮動(dòng)力學(xué)特性。

筆者將這些因素進(jìn)行梳理，建立轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮的動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)仿真計(jì)算分析和試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，滑板位移速度和加速度曲線趨勢(shì)相似，特征點(diǎn)數(shù)值誤差較小，驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)模型的正確性和有效性，可以為轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮總體設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論支撐。

1 轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮工作原理

導(dǎo)氣式轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮主要包括身管、炮箱、轉(zhuǎn)膛體、轉(zhuǎn)膛滑板、輸彈滑筒、輸彈簧、推彈滑座、退殼機(jī)構(gòu)和供彈機(jī)等組成，如圖1所示，自動(dòng)炮是利用從膛內(nèi)導(dǎo)出的火藥氣體驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滑板(包括輸彈滑筒、轉(zhuǎn)膛滑板、推彈滑座、推彈杠桿、換向器滑座等)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)膛滑板通過(guò)曲線槽驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)膛體間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，依次完成開(kāi)閂、抽殼、拋殼、掛機(jī)、推彈、閉鎖、擊發(fā)、供彈等機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

射擊時(shí)，扣機(jī)解脫推彈滑座，在輸彈簧的推力作用下，帶動(dòng)主動(dòng)滑板向前運(yùn)動(dòng)。主動(dòng)滑板運(yùn)動(dòng)到一定距離時(shí)開(kāi)始一次推彈和二次推彈。擊發(fā)后，彈丸在高壓火藥氣體作用下向炮口方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)彈丸底部越過(guò)導(dǎo)氣孔后，火藥氣體經(jīng)導(dǎo)氣孔進(jìn)入氣室，推動(dòng)活塞、帶動(dòng)主動(dòng)滑板向后運(yùn)動(dòng)，撥彈輪開(kāi)始除鏈，推彈杠桿(包括一次推彈塊)開(kāi)始向后加速，主動(dòng)滑板后坐到位時(shí)推彈杠桿加速結(jié)束，主動(dòng)滑板后坐到位，轉(zhuǎn)膛滑板、推彈滑座等與限位面撞擊，爾后反彈，在輸彈簧力作用下，向前復(fù)進(jìn)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)到位時(shí)與炮箱前端撞擊停止，等待下一發(fā)炮彈擊發(fā)，在后坐過(guò)程中，主動(dòng)滑板帶動(dòng)退殼機(jī)構(gòu)完成抽殼、拋殼動(dòng)作[4,6]。

2 轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮動(dòng)力學(xué)分析

2.1 導(dǎo)氣室氣體動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算

轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮的驅(qū)動(dòng)是利用彈藥發(fā)射時(shí)部分火藥氣體來(lái)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)炮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的，火藥氣體經(jīng)身管上導(dǎo)氣孔進(jìn)入氣室，推動(dòng)活塞向后運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)主動(dòng)滑板向后運(yùn)動(dòng)，完成其他機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。導(dǎo)氣室氣體動(dòng)力學(xué)方程如下[11-13]：

1)能量守恒方程(壓力計(jì)算公式)為

(1)

式中：Pq為導(dǎo)氣室壓力，MPa；k為絕熱指數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)[7]取1.25；A為熱功當(dāng)量，J/(N·mm)；Sq為導(dǎo)氣孔截面面積，mm2；W為氣室容積，mm3；w為膛內(nèi)火藥氣體的比容；wq為氣室內(nèi)火藥氣體的比容；X為活塞位移，mm；Sh為活塞面積，mm2；P為膛內(nèi)火藥氣體壓力，MPa；G為進(jìn)氣孔流量；Ge為漏氣孔流量；Tqh為氣室的溫度， ℃ ；a為散熱系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)[7]取41.868 J·m/(kg·℃·s)；R為氣體常數(shù)，N·m/(kg·℃).

2)氣體質(zhì)量守恒方程為

(2)

3)氣室容積W計(jì)算公式為

(3)

式中：W0為氣室初始容積，mm3；Dh為活塞直徑， mm.

4)散熱面積Seh計(jì)算公式為

Seh=Seh0+πDhX，

(4)

式中，Seh0為氣室初始散熱面積，mm2.

5)氣室火藥氣體作用于活塞上的合力Fpq為

Fpq=ShPq.

(5)

2.2 轉(zhuǎn)膛體與轉(zhuǎn)膛滑板的受力分析

在轉(zhuǎn)膛滑板后坐和復(fù)進(jìn)過(guò)程，轉(zhuǎn)膛滑板沿x方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)膛體(和滾輪)沿y方向轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)膛滑板和轉(zhuǎn)膛體(和滾輪)在x和y方向上受到約束，限制了轉(zhuǎn)膛滑板的圓周運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)膛體的軸向運(yùn)動(dòng)。

作用于轉(zhuǎn)膛滑板上的力有輸彈簧力F1、導(dǎo)軌反力和摩擦阻力、曲面的法向壓力N和切向力Nμ、慣性力；作用于轉(zhuǎn)膛體上的力有轉(zhuǎn)膛滑板曲面的法向壓力N和切向力Nμ、慣性力矩、軸向推力和徑向軸承反力[13]；作用于滾輪上的力有滑板曲面的法向壓力N(作用線通過(guò)滾輪中心)、切向力Nμ(作用于滾輪外圓切向)、作用于滾輪軸上的摩擦阻力fN、滾輪軸的反力N′，滑板和滾輪受力如圖2所示。

假設(shè)滾輪外圓與滑板曲面之間無(wú)滑動(dòng)，作純滾動(dòng)傳動(dòng)。對(duì)圖2(b)分析，由滾輪的力矩平衡方程可得

(6)

(7)

式中：Rp為滾輪軸半徑，mm；Rr為滾輪外半徑，mm.

作用于滾輪軸中心的合力為

(8)

轉(zhuǎn)膛滑板后坐時(shí)作用于滾輪上的力為

(9)

(10)

轉(zhuǎn)膛滑板復(fù)進(jìn)時(shí)作用于滾輪上的力為

(11)

(12)

則有

(13)

作用于轉(zhuǎn)膛體上的力如圖3所示。

作用轉(zhuǎn)膛軸上的水平反力為

(14)

式中，F(xiàn)g為膛底火藥氣體壓力作用于閉鎖支撐面的合力。

作用于轉(zhuǎn)膛上的主動(dòng)力矩Tθ為

Tθ=RdFy=NRdKy，

(15)

式中,Rd為轉(zhuǎn)膛中心線到滾輪中心的半徑，mm.

作用于轉(zhuǎn)膛上的阻力矩為

(16)

式中：Rb為轉(zhuǎn)膛軸半徑，mm；Rch為彈膛中心圓的半徑，mm；Rt為轉(zhuǎn)膛軸肩半徑，mm.

令膛底壓力引起的轉(zhuǎn)膛阻力矩Tg=f(Rch-fRb)Fg，則

(17)

轉(zhuǎn)膛的角加速度用轉(zhuǎn)膛滑板速度表示為

(18)

式中：Rc為滑板曲線的曲率半徑，mm；vs為轉(zhuǎn)膛滑板的速度，m/s.

作用于轉(zhuǎn)膛上的慣性力矩Tα為

Tα=Tθ-Tμ=Idαd，

(19)

式中，Id為轉(zhuǎn)膛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

由(15)、(17)～(19)可知，滑板作用于滾輪的法向力為

(20)

2.3 自動(dòng)炮機(jī)構(gòu)撞擊分析

主動(dòng)滑板在一個(gè)射擊循環(huán)過(guò)程中，要發(fā)生多次撞擊，例如主動(dòng)滑板后坐到位與固定在炮箱上的碰塊撞擊、復(fù)進(jìn)到位時(shí)與炮箱碰撞、一次推彈滑塊與炮彈的碰撞、二次推彈臂與炮彈的碰撞等。根據(jù)撞擊理論給出幾個(gè)特征點(diǎn)的撞擊方程。

2.3.1 主動(dòng)滑板后坐到位時(shí)與炮箱正碰撞

主動(dòng)滑板后坐到位時(shí)，與炮箱發(fā)生正碰撞(不考慮質(zhì)心不在碰撞點(diǎn)引起的速度損失)，碰撞后主動(dòng)滑板和炮箱的速度為

(21)

(22)

式中：v1、v′1分別為主動(dòng)滑板撞擊前、后的速度，m/s；v2、v′2分別為炮箱撞擊前、后的速度，m/s；mA為主動(dòng)滑板等運(yùn)動(dòng)構(gòu)件后坐到位時(shí)的等效質(zhì)量，kg；mB為等效到炮箱的相當(dāng)質(zhì)量，kg；b為碰撞恢復(fù)系數(shù)，對(duì)于自動(dòng)炮的鋼制零件間的撞擊，可取b=0.3～0.55[13]，這里取b=0.4.

2.3.2 主動(dòng)滑板復(fù)進(jìn)到位時(shí)與炮箱的碰撞

主動(dòng)滑板復(fù)進(jìn)到位時(shí)與炮箱碰撞，使炮箱復(fù)進(jìn)速度增加，主動(dòng)滑板等構(gòu)件向后反跳。由于主動(dòng)滑板與相聯(lián)構(gòu)件之間存在間隙，而且受相互撞擊作用的衰減以及輸彈簧簧力和緩沖彈簧的緩沖作用下，碰撞結(jié)束瞬間主動(dòng)滑板相對(duì)炮箱的速度很小，為了簡(jiǎn)化處理，可以忽略不計(jì)，因此可按碰撞結(jié)合處理。碰撞后主動(dòng)滑板和炮箱的速度為

v′1=0，

(23)

(24)

2.3.3 掛機(jī)時(shí)，主動(dòng)滑板與扣機(jī)阻鐵的撞擊

掛機(jī)時(shí)，主動(dòng)滑板與扣機(jī)阻鐵發(fā)生撞擊，主動(dòng)滑板經(jīng)過(guò)幾次振蕩后停留在掛機(jī)位置與炮箱一起運(yùn)動(dòng)，其撞擊方程為

v′1=v′2，

(25)

(26)

3 轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮動(dòng)力學(xué)模型

3.1 假設(shè)

自動(dòng)炮各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)時(shí)，各構(gòu)件之間存在著不可忽略的摩擦現(xiàn)象，這些摩擦力也要做功，所以引入傳動(dòng)效率和傳速比的概念，將參與運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量(或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)按動(dòng)力學(xué)等效原理轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)構(gòu)件的等效質(zhì)量，將作用于各構(gòu)件上的力轉(zhuǎn)換為作用到基礎(chǔ)構(gòu)件上的等效作用力。在自動(dòng)炮計(jì)算時(shí)，各構(gòu)件(除彈簧外)均視為剛體。

3.2 坐標(biāo)的選取

如圖4所示，主動(dòng)滑板的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)選為x，坐標(biāo)原點(diǎn)選在主動(dòng)滑板復(fù)進(jìn)到位位置，平行于炮膛軸線，向后為正。主動(dòng)滑板的坐標(biāo)x是對(duì)炮箱的相對(duì)坐標(biāo)，因此主動(dòng)滑板的運(yùn)動(dòng)參量也是對(duì)炮箱的相對(duì)運(yùn)動(dòng)參量。炮箱的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)選為y，坐標(biāo)原點(diǎn)選在射擊前炮箱停止位置，平行于炮膛軸線，向后為正。

因此，根據(jù)轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，選擇主動(dòng)滑板(包括輸彈滑筒、轉(zhuǎn)膛滑板、推彈滑座、推彈杠桿、換向器滑座等)作為基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，選擇炮箱作為體部運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，主動(dòng)滑板和炮箱組成兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)二自由度動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。

3.3 數(shù)學(xué)模型

按照上述將所研究的系統(tǒng)簡(jiǎn)化為完整的約束系統(tǒng)，將供彈機(jī)上由轉(zhuǎn)膛體帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)零部件全部等效到轉(zhuǎn)膛體上，將主動(dòng)滑板一起做直線運(yùn)動(dòng)的零部件等效到主動(dòng)滑板上，轉(zhuǎn)膛炮的簡(jiǎn)化力學(xué)模型如圖5所示。

考慮到關(guān)系式：

(27)

(28)

可以得到自動(dòng)炮后坐過(guò)程二自由度動(dòng)力學(xué)方程為

(29)

自動(dòng)炮復(fù)進(jìn)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)方程是上述方程中去除Fpt和Fpq兩項(xiàng)，而摩擦阻力的方向相反。

轉(zhuǎn)膛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)克服的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力FZ主要由兩部分組成，一部分是火藥氣體產(chǎn)生合力作用在炮箱上使轉(zhuǎn)膛體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力；另一部分是滾輪摩擦阻力作用到主動(dòng)滑板上的縱向力。考慮到主動(dòng)滑板和轉(zhuǎn)膛體之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，其等效作用力計(jì)算為

(30)

式中：f為摩擦系數(shù)，一般取值0.15；Fx為轉(zhuǎn)膛滑板后坐時(shí)作用于滾輪上的縱向力。

阻尼系數(shù)為

(31)

式中，ζ為多股螺旋簧的剛度系數(shù)，多股螺旋簧股數(shù)為4，一般取0.2～0.35[13].

導(dǎo)氣室氣體動(dòng)力學(xué)方程(1)～(5)、碰撞方程(21)～(26)和動(dòng)力學(xué)方程(29)結(jié)合，組成整個(gè)轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。

4 自動(dòng)炮動(dòng)力學(xué)仿真

4.1 仿真流程

根據(jù)自動(dòng)炮動(dòng)力學(xué)模型，采用龍格-庫(kù)塔法進(jìn)行求解微分方程組，通過(guò)編寫計(jì)算程序進(jìn)行仿真計(jì)算。主動(dòng)滑板后坐階段包含后坐過(guò)程機(jī)構(gòu)傳速比和效率計(jì)算以及機(jī)構(gòu)之間力的計(jì)算(抽殼力、摩擦力、彈帶阻力、導(dǎo)氣室火藥氣體作用力以及彈簧力等)；主動(dòng)滑板復(fù)進(jìn)階段包含復(fù)進(jìn)過(guò)程機(jī)構(gòu)傳速比和效率計(jì)算，機(jī)構(gòu)之間力的計(jì)算以及主動(dòng)滑板撞擊扣機(jī)阻鐵的撞擊計(jì)算。

4.2 仿真計(jì)算結(jié)果

根據(jù)某轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮技術(shù)指標(biāo)要求為輸入，輸入射速600發(fā)/min進(jìn)行仿真分析計(jì)算。主動(dòng)滑板行程100 mm，主動(dòng)滑板質(zhì)量為9.3 kg，摩擦系數(shù)取0.2，彈簧與壓力為732 N，彈簧壓縮剛度為6.33 N/mm，拉伸剛度為4.6 N/mm，導(dǎo)氣孔孔徑為Φ3 mm.經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算，取主動(dòng)滑板一個(gè)射擊循環(huán)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其主動(dòng)滑板位移、速度的仿真曲線如圖6所示。

從仿真結(jié)果可以分析出，彈藥擊發(fā)后，部分火藥氣體驅(qū)動(dòng)活塞推動(dòng)主動(dòng)滑板向后進(jìn)行后坐運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)滑板做加速運(yùn)動(dòng)，并壓縮輸彈簧，主動(dòng)滑板后坐階段的最大速度為3.46 m/s，后坐到位時(shí)與炮箱撞擊后，主動(dòng)滑板開(kāi)始復(fù)進(jìn)，主動(dòng)滑板復(fù)進(jìn)到位時(shí)的速度為-3.68 m/s，與炮箱撞擊后停止，等待下一發(fā)炮彈擊發(fā)。自動(dòng)炮后坐階段的時(shí)間為46.3 ms，復(fù)進(jìn)階段的時(shí)間為51.2 ms，主動(dòng)滑板在前方停留時(shí)間設(shè)為3 ms，射擊一發(fā)炮彈時(shí)自動(dòng)炮總共所用時(shí)間為100.5 ms，計(jì)算出自動(dòng)炮射速為597 發(fā)/min.

5 轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮試驗(yàn)結(jié)果分析

轉(zhuǎn)膛自動(dòng)機(jī)試驗(yàn)是在固定架上進(jìn)行單發(fā)試驗(yàn)。自動(dòng)炮擊發(fā)過(guò)程是將彈藥裝填好后，手動(dòng)將主動(dòng)滑板拉到后位，通過(guò)扣機(jī)掛住滑板，擊發(fā)機(jī)構(gòu)通電，然后電動(dòng)操縱扣機(jī)，滑板在彈簧的作用下復(fù)進(jìn)到前方進(jìn)行擊發(fā)，對(duì)主動(dòng)滑板測(cè)試的數(shù)據(jù)結(jié)果和曲線如圖7所示。圖7(a)中，主動(dòng)滑板在扣機(jī)釋放后，在彈簧作用下向前運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到位后進(jìn)行擊發(fā)，然后在火藥氣體作用下后坐和復(fù)進(jìn)，后坐和復(fù)進(jìn)位移為99.16 mm，后坐時(shí)間為54.5 ms，復(fù)進(jìn)時(shí)間為57.0 ms，單發(fā)所用時(shí)間為105.5 ms，擊發(fā)時(shí)間為4 ms，計(jì)算出射速為568發(fā)/min.

通過(guò)圖6和圖7曲線分析，以及仿真和試驗(yàn)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以得出：

1)主動(dòng)滑板位移和速度的仿真曲線與試驗(yàn)測(cè)試曲線形狀相似，趨勢(shì)一致，速度仿真曲線中主動(dòng)滑板復(fù)進(jìn)過(guò)程中有微小波動(dòng)，其原因是等效到轉(zhuǎn)膛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值有誤差，導(dǎo)致慣性變化。仿真后坐速度最大值為3.460 m/s，試驗(yàn)測(cè)試后坐速度值為3.508 m/s，誤差較小。

2)表1為主動(dòng)滑板動(dòng)力學(xué)仿真特征數(shù)據(jù)與測(cè)試數(shù)據(jù)，從表1數(shù)據(jù)可以看出，主動(dòng)滑板后坐和復(fù)進(jìn)最大加速度仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果誤差較大，原因主要是彈簧剛度的非線性影響和火藥氣體壓力波動(dòng)的影響所致。

3)主動(dòng)滑板后坐和復(fù)進(jìn)時(shí)間測(cè)試結(jié)果為54.5 ms和57.0 ms，比仿真計(jì)算結(jié)果略大，其測(cè)試結(jié)果計(jì)算出射速為568發(fā)/min，其原因主要是構(gòu)件在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力的非線性影響，同時(shí)，彈藥擊發(fā)時(shí)間比仿真所設(shè)置的擊發(fā)時(shí)間要長(zhǎng)一些。

表1 主動(dòng)滑板動(dòng)力學(xué)仿真特征數(shù)據(jù)與測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比

6 結(jié)論

1)考慮轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮工作時(shí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的摩擦、機(jī)構(gòu)撞擊、彈簧特性等方面的因素，建立了導(dǎo)氣式轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮的動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)仿真計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，后坐過(guò)程中，主動(dòng)滑板的最大速度相對(duì)誤差為1.39%，最大加速度相對(duì)誤差20.1%；復(fù)進(jìn)過(guò)程中，主動(dòng)滑板的最大速度相對(duì)誤差13.04%，最大加速度相對(duì)誤差7.1%.該模型能較為真實(shí)準(zhǔn)確地描述自動(dòng)炮射擊時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性，可為自動(dòng)炮的零部件強(qiáng)度校核、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供技術(shù)參考。

2)根據(jù)轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮的動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)轉(zhuǎn)膛自動(dòng)炮動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算，后坐和復(fù)進(jìn)位移為100 mm，射擊1發(fā)炮彈時(shí)自動(dòng)炮總共所用時(shí)間為100.5 ms，計(jì)算出的自動(dòng)炮射速為597發(fā)/min；試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果為后坐和復(fù)進(jìn)位移為99.16 mm，后坐單發(fā)所用時(shí)間為105.5 ms，射速為568發(fā)/min，射速相對(duì)誤差4.9%，可以滿足工程設(shè)計(jì)要求。