陈粒，刘宁，张相炎，孙明亮

(南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094)

液体发射药火炮是一种新概念火炮，与传统固体发射药火炮相比，具有初速高、射速快和无级变装药等优点[1]，而自动加注系统是保证液体发射药火炮综合战技性能的先决条件[2]。加注系统要求加注速度快、精度高、空气含量低，变装药加注时燃烧室初始容积不变。

笔者针对某大口径液体发射药火炮设计新型自动加注系统，采用AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真平台分别对加注系统中的液压部分、气动部分和步进直线电机位置控制部分进行建模，通过联合仿真获得加注系统的动态性能。

1 自动加注系统设计

1.1 总体方案设计

液体发射药火炮加注系统要求能够实现灵活变装药过程，需要满足加注的速度与精度要求，加注完成后还需要保证燃烧室初始容积不变。笔者选用气液联用型气缸为定量缸，采用步进直线电机控制气液联用型气缸活塞杆的伸出位移，从而改变装药量。利用气压传动的方式，将定量缸中的液体发射药快速挤入火炮贮液室，提高了加注速度；步进直线电机与气液联用型气缸的运动精度能够达到微米级，满足加注精度要求。火炮贮液室加注完成后，喷射活塞的活塞头始终保持在燃烧室一侧的固定位置，可以稳定燃烧室的初始容积。

1.2 结构组成与工作原理

液体发射药自动加注系统结构组成如图1所示，游动活塞、喷射活塞与身管形成的容腔为贮液室，定量缸的无杆腔为加注室。……