储运发射箱空投安全性研究
2012-11-22于存贵
火炮发射与控制学报 2012年2期
关键词:安全性
于存贵,何 庆
(南京理工大学 机械工程学院,南京 210094)
着陆冲击是影响武器装备空投安全性的重要因素,因此是研制过程中需要重点研究的问题之一,研究方法主要有试验法和数值分析法[1-2]。有限元法是一种常用的数值分析法,能在早期的设计阶段利用计算机仿真着陆冲击的动态响应,通过应力、应变直观地评判薄弱部位和失效情况,为结构设计提供理论指导和优化建议,而在试验阶段与试验结果结合起来分析,将获得更好的结果来评估空投武器的可靠性和安全性,节省试验时间和次数,加快武器研究进程,降低成本和风险[3]。
为提高空降型火箭炮快速反应能力和持续作战能力,配备的储运发射箱必须能随炮空投,也能单独空投。该发射箱联装数目多,弹体较长,着陆过程碰撞复杂,又由于兼顾着陆后的装填和发射,与传统的空投弹药包装箱存在差异。本文通过在ABAQUS建立发射箱和地面接触碰撞有限元模型,研究发射箱在不同着陆状态下的瞬态冲击响应问题,论证带弹发射箱的空投安全性,保证发射箱既满足空投的轻量化设计要求,又具有较高的抗冲击性能。根据发射箱自身特点,提出以下安全性评估指标:
1)用材料的许用应力评估箱架和定向管的安全性,箱架使用超硬铝材料,强度极限σb≥490 MPa,屈服极限σs≥410 MPa,许用应力[σ] =273 MPa;定向管环氧玻璃钢的强度极限为350 MPa,许用应力[σ]=233 MPa。
2)用过载系数评估火箭弹的安全性,过载系数30 g以下安全。
3)用冲击作用下火箭弹的轴向力F评估闭锁可靠性,向前轴向力不能超过6 000 N的闭锁力(多在5 886~7 848 N之间),挡弹器一般视为刚体,无需考虑向后轴向力。……
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