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中北大学2010届毕业设计说明书第1页共36页1.绪论1.1航炮的简介航炮又称航空机关炮，口径在20毫米以上，是安装在飞机上的一种自动射击武器。当前航空自动武器的口径，除个别外，多为7.62-30mm。航空自动武器与地面及舰艇用自动武器的区别，在于其需满足作战飞机战术技术方面的特殊要求，别由此导致性能要求的不同于结构上的不同，而逐渐形成独立的炮种。1.2航炮的发展背景及历史现在飞机的航空武器系统包括航炮、火箭及导弹、炸弹、发射及投放装置以及火控系统等。50年代中期，航炮一直是空战的主要武器。此后空对空导弹一出现，曾有人认为未来战争中不再需要歼击机进行空中格斗，远程高空高速轰战机攻击敌方战略目标时，也不许歼击机护航；即所谓的格斗过时论。一度各国不少歼击机纷纷取消航炮而只装备导弹，使得航炮的发展出现了低潮。中东及越南战争的经验证明，航炮仍不失为对空中及地面目标实施攻击的有效武器之一。人们开始着重考虑常规战争的需要，于是在发展空对空导弹的同时，航炮又重新得到了发展。导弹虽具有射程远、威力大以及不需精确瞄准等优点，而航炮则具有不受电子及红外干扰，可以持续射击、价格低并可多次使用等导弹所没有的优点。目前人们所比较一致的认识是导弹与航炮各有所长短，两者混装的方案将长期存在。在军用直升机行列中，武装直升机是一种名副其实的攻击性武器装备，因此也可称为攻击直升机。它的问世使军用直升机从战场后勤的二线走到战斗前沿，由不具备攻击力的“和平鸽”成为在树梢高度搏击猎物的“雄鹰”。作为一种武器装备，武装直升机实质上是一种超低空火力平台，其强大火力与特殊机动能力的有机结合，最适应现代战争“主动、纵深、灵敏、协调”的作战原则，可有效地对各种地面目标和超低空目标实施精确打击，使之成为继火炮、坦克、飞机和导弹之后又一种重要的常规武器，在现代战争中具有不可取代的地位与作用。60年代中期专用武装直升机的兴起，给航炮的发展开辟了新途径。在武装直升机空中格斗、支援地面作战以及对付轻甲目标甚至反坦克等作战任务中，用中北大学2010届毕业设计说明书第2页共36页航炮设计获得较好的效果。由于武装直升机的战术使用不同于其他机种，对航炮的要求也不尽相同，如要求更低的后座力，而不要求过高的射速等。2.缓冲器的总体设计思想与方案论证本课题研究的是航炮的缓冲装置设计，航空自动武器常用的缓冲装置，一般分弹性缓冲器、气体缓冲器和油压减冲筒几种，它们多用于吸收基本构件到位时的剩余能量。弹性缓冲器是武器工作时，通过弹性介质缓解武器对武器装架的作用，以减小后坐力和前冲力的装置。这种缓冲器用于缓冲作用在武器体部上的力和冲量，减小武器的后坐力。后坐力是航炮的重要技术指标之一，按航炮的传统定义为航炮设计是缓冲装置或炮架变性产生的弹力，因此，同一门航炮安装在不同刚度的炮架或缓冲装置上，其后坐力变化规律是不同的。后坐力的大小及其变化规律对飞机结构的载荷与响应，飞行姿态及射击精度等都有明显的影响。此外缓冲装置能减小武器作用与炮架上的力，因而时炮架的变形减小，从而可提高武器的射击精度。但是，使用缓冲装置以后，由于武器体部周期性的振动，可能影响机构正常工作，如单带前后摆动影响进弹，机心运动受体部牵连速度影响后退不到位等。弹性缓冲器广泛地用于气推式，转膛式，转管式等航空自动武器上。由于弹性缓冲器能减小武器作用于武器装架上的力，因而时武器装架的变形减小，从而可以提高武器的射击精度。但是，使用弹性缓冲器后，武器体部产生周期性振动，可能影响机构的正常工作。弹性缓冲器的作用有：(1)缓冲作用在武器体部上的力和冲量，减小武器的后坐力;(2)弹丸出炮口前保证炮身沿炮膛轴线作后座运动，以减小射弹散布；(3)使炮身与炮架成刚性连接，以避免在后坐或复进时炮身对炮架的直接作用。在设计时为了达到以上要求，成功地吸收基本构件到位时的剩余能量，本缓冲器的缓冲簧选用蝶形弹簧，蝶形弹簧的特点是：外形尺寸小，工作变形小，刚度大，承载能力大，轴向尺寸小，适用于空间有限，并有大量能量需要吸收的缓冲器。在缓冲器设计中，关键是缓冲簧的设计，其...