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第一章 概论 1

第一节 航空自动武器发展概况 1

第二节 航空自动武器的分类 6

一、按口径分类 6

二、按自动工作利用能量的方式分类 6

三、按自动工作主要特征分类 9

第三节 航空自动武器设计的一般程序 11

一、战术技术指标论证 11

二、方案设计 12

三、总体设计 12

四、武器样机研制 14

五、设计定型 16

六、生产定型 17

第二章 航空自动武器用弹药 19

第一节 航空自动武器用弹的分类及用途 19

一、实战用弹 19

二、辅助用弹 22

第二节 国内外航空自动武器用弹药主要技术诸元 24

一、各项诸元所用量纲 24

二、性能数据 24

第三节 航空自动武器用弹链 34

一、概述 34

二、弹链的分类与性能 35

第三章 航空自动武器的总体设计 38

第一节 对航空自动武器的设计要求 38

一、航空自动武器主要的战术技术性能要求 38

二、对航空自动武器设计的特殊要求 46

第二节 武器总体结构设计保证战术技术性能的技术措施 50

一、提高射速的技术措施 50

二、提高连发射击精度的技术措施 51

三、减小后坐力的技术措施 53

四、提高工作可靠性的技术措施 55

第三节 武器总体结构设计的工作内容及方法 57

一、性能估算 57

二、对部件的技术设计提出要求 59

第四章 内弹道计算与设计 61

符号表 61

第一节 基本假设和内弹道方程组 63

一、基本假设 68

二、内弹道方程组 68

第二节 内弹道方程组的分析解法 68

一、前期 68

二、第一时期 69

三、第二时期 70

四、后效期膛内压力的变化规律 70

一、ГАУ表的结构和应用 71

第三节 内弹道表解法 71

二、不同形状火药内弹道表解法 76

第四节 内弹道电子计算机解法 81

一、内弹道基本方程组 81

二、弹道计算中一些问题的处理方法 82

三、弹道符合计算框图及使用说明 83

四、程序操作说明 85

五、例题 85

第五节 内弹道设计 89

一、内弹道设计过程 89

二、内弹道设计方案的评选标准 90

三、起始参量的选择 92

四、内弹道设计的方法与步骤 95

第五章 航空自动武器典型工作原理与结构 109

第一节 导气式和管退式单管滑动机心航炮 109

一、导气式单管滑动机心航炮 109

二、管退式单管滑动机心航炮 118

第二节 导气式双管滑动机心航炮 127

一、概述 127

二、航炮的基本工作原理 129

三、对双管23-3型航炮的评价 133

一、概述 135

第三节 转膛炮 135

二、基本原理 136

四、GAU-2B/A六管机枪进弹系统特点 138

三、特殊结构及设计要求 140

四、对转膛炮的评价 149

第四节 外部能源式多管旋转武器 149

一、概述 149

二、武器工作原理 152

三、转管武器系统的几个特殊问题 162

四、对多管旋转式武器的评价 166

二、自身能源转管武器的工作原理 167

一、概述 167

第五节 自身能源(导气式)多管旋转武器 167

三、对苏联口径12.7mm自身能源式四管旋转机枪的评价 174

第六节 GAU-2B/A六管旋转机枪的单向无链供弹机构 174

一、航空自动武器无链供弹概况 174

二、GAU-2B/A机枪的无链供弹系统结构 175

三、GAU-2B/A六管机枪无链供弹系统工作原理 182

第七节 链式航空自动武器 184

一、概述 184

二、链式武器工作原理 185

三、对链式武器的评价 188

二、轴向作用力 189

一、径向作用力 189

第一节 射击时身管的受力分析 189

第六章 身管设计 189

三、扭矩 190

第二节 身管设计压力曲线的确定 190

一、发射各瞬间膛内压力的分布规律 190

二、药温变化对膛压的影响 191

三、设计压力曲线的计算步骤 193

第三节 身管强度设计 195

一、身管壁上的应力分布 195

二、身管设计所用的强度理论 196

三、身管强度设计-校核程序 198

四、身管强度设计实例 200

第四节 身管内部结构设计 205

一、弹膛的结构设计 205

二、坡膛的结构设计 207

三、线膛的结构和分类 207

四、膛线导转侧上力的计算 209

五、膛线缠度的确定 210

六、渐速膛线的设计 211

七、膛线参量的确定及其强度验算 212

八、导带的强度校核 213

第六节 身管寿命 216

第五节 身管连接处的受力 216

一、身管内膛的破坏特点 217

二、身管寿命标准 220

三、影响身管寿命的因素 221

四、提高身管寿命的措施 223

第七章 自动机构与装置设计 225

第一节 进推弹机构 225

一、进推弹机构的构造和分类 225

二、进弹机构的设计要求 229

三、送弹板传速比变化规律确定的程序 233

二、闭锁机构的分类 237

一、闭锁机构设计的主要要求 237

第二节 闭锁机构 237

三、闭锁机构的设计与计算 240

四、击发机构的设计与计算 248

第三节 加速机构 253

一、加速机构的种类及其工作原理 253

二、加速机构的作用及其设计要求 254

三、加速臂工作曲面的确定 255

四、复进加速器结构尺寸的设计计算 258

五、带连杆的凸轮加速机构设计 260

第四节 抽、抛壳机构 263

一、抽壳和抛壳机构设计的一般要求 263

二、抽壳和抛壳机构的结构类型 264

三、抽壳力的计算 265

四、抽壳时机的选择 270

五、抽壳故障与抽壳条件的改善 271

六、抽壳部分的设计 271

七、抛壳部分设计 272

第五节 电发火机构 273

一、电发火机构的主要组成和功用 273

二、电发火机构的分类及特点 274

三、对电发火机构的主要要求 277

四、扣机的工作协调与运动计算 278

五、电磁力的计算 280

第六节 装退弹机构 281

六、电发火机构的典型故障 281

一、装退弹机构的功用 282

二、装退弹机构的分类及构造 282

三、冷气装弹时冷气消耗量的计算 286

四、装弹机构在冷气压力作用下的运动计算 287

第七节 气体装置 290

一、概述 290

二、各类气体装置的结构分析及压力计算 291

三、导气筒压力的近似计算法 300

第八节 缓冲装置 304

一、普通弹性缓冲器 305

二、油压减冲筒 314

三、特种弹性缓冲器 318

第九节 膛口装置 320

一、膛口装置的种类及其作用特点 320

二、炮口制退器设计与结构参数分析 322

第十节 零部件设计的工艺性 337

一、机械加工对结构工艺性的要求 337

二、装配对结构工艺性的要求 342

第八章 弹簧设计 344

第一节 圆柱螺旋弹簧 344

一、圆截面材料圆柱螺旋压缩弹簧 344

二、矩形、方形截面材料圆柱螺旋压缩弹簧 351

三、复杂截面材料圆柱螺旋压缩弹簧 353

四、圆截面材料圆柱扭转弹簧 355

五、多股圆柱螺旋弹簧 357

六、高应力弹簧 362

第二节 碟形弹簧 367

一、概述 367

二、碟形弹簧的计算及辅助值 368

三、普通碟形弹簧主要参数的选取 371

四、设计计算步骤 373

第三节 环形弹簧 374

一、概述 374

二、设计与计算 375

二、设计与计算 377

第四节 片弹簧 377

一、概述 377

第五节 弹簧的组合 379

一、弹簧的串联 379

二、弹簧的并联 380

第六节 圆柱螺旋弹簧的优化设计 381

一、已知条件 381

二、设计变量 382

三、目标函数 382

四、约束条件 382

五、程序设计过程 384

第九章 机构运动分析计算 391

第一节 不考虑武器体部运动时的运动分析计算 391

一、传动工作循环图的建立 391

二、自动机构的运动微分方程式 392

三、传速比和传动效率 393

四、自动机构的撞击 402

五、机构运动微分方程式的电子计算机解法 405

六、运动时构件间内力的计算 408

七、武器的后坐力计算 410

第二节 计算例题 412

一、基本构件的确定 413

二、传动工作循环图的计算 413

三、已知主要数据 413

四、内弹道计算结果 415

五、基本构件的运动微分方程式 415

六、瓦斯气室内火药气体压力PA、PB的计算公式 416

七、传速比和传动效率的计算结果 420

八、后退滑板的运动方程组与瓦斯气室气体压力方程组联立求解 424

九、击发转轴运动规律计算 427

第三节 考虑武器体部运动时机构的运动分析计算 432

一、二自由度武器机构运动微分方程组 433

二、影响系数的确定 434

三、自动机构的撞击 438

四、工作构件随基本构件作平面运动的微分方程组 440

五、二自由度武器机构运动微分方程组的解 442

第一节 工具 444

一、擦拭工具 444

第十章 工具、压弹机和部队用量规设计 444

二、分解，结合工具 448

三、排除故障用工具 451

四、维护及维修用工具 453

第二节 压弹机 454

一、压弹机的构造 454

五、工具袋 454

二、压弹机的总体设计 455

三、纵向推入式压弹机的设计 458

四、横向压入式压弹机的设计 461

第三节 部队用量规 463

一、部队用量规设计的依据 463

二、部队用量规设计的一般要求 464

三、部队用量规使用说明书的编制 467

第十一章 航空自动武器用材料及表面处理选择 468

第一节 对金属材料的要求及选择 468

一、对金属材料的要求 468

二、选用金属材料的一般原则 468

二、常用材料化学成份及机械性能 469

三、材料的确定方法 469

第二节 常用的金属材料 469

一、主要零件使用的金属材料及其要求 469

十、航炮的射击工作循环图和射速 482

第三节 航炮用塑料和橡胶 492

一、塑料的分类及要求 492

二、航炮用塑料的性能 493

三、橡胶 494

第四节 表面处理选择 497

一、概述 497

二、常用镀层的性质、厚度和技术要求 498

三、常用的化学保护层 500

四、非金属保护层 501

五、几种封存包装方法 502

第五节 金属零件表面冷形变强化 504

一、概述 504

二、喷丸强化 505

三、滚压强化 508

四、硬材料的挤压加工 509

五、锤击强化 509

第十二章 尺寸链计算 510

第一节 尺寸链计算的内容和要求 510

一、保证装配技术要求 510

四、尺寸或公差变动时的计算 512

三、工艺或工序尺寸设计 512

二、确定合理的修锉余量 512

五、尺寸链计算中的两类问题 513

第二节 编制尺寸链计算书的一般步骤 513

一、列出计算项目 513

二、绘制计算简图 513

三、列出数据表格 513

四、确定计算条件 514

五、进行分析计算 514

六、写出计算结论 514

第三节 用极值法解尺寸链 514

一、直线尺寸链计算 514

二、平面尺寸链计算 520

一、半公差问题 531

二、各种情况下半公差的计算 531

第四节 工艺因素误差对尺寸链计算的影响 531

三、考虑半公差影响时尺寸链的计算方法 533

第五节 用概率法解尺寸链 542

一、不对称系数αi 542

二、相对分布系数Ki 543

三、用概率法解尺寸链的基本公式 544

四、用概率法解尺寸链示例 544

第六节 应用微机计算尺寸链 546

一、程序的设计和功能 546

三、数据的输入与计算 547

二、计算前的准备 547

四、计算举例 549

五、几点说明 555

第十三章 航空自动武器性能参数测试 556

第一节 弹丸初速的测试 556

一、电子测时仪测速原理 556

二、初速测定方法 556

第二节 射速的测试 560

一、射速的测试原理 560

二、射速的测试方法 560

二、后坐力的测试方法 562

第三节 后坐力的测试 562

一、后坐力的测试原理 562

第四节 压力的测定 564

一、最大膛压的测试 564

二、压力曲线的测量 566

第五节 运动件速度和位移的测试 567

一、转鼓测速法 567

二、感应测速法 569

二、红外线测温计 572

四、测温实例 572

三、光电比色测温计 572

一、热电偶测温计 572

第六节 温度测试 572

第七节 振动测试 574

一、机械法 574

二、高速摄影法 574

三、应变测量法 577

第八节 微处理机在测试中的应用 577

一、在测压中的应用 577

二、在测速中的应用 580

第九节 测试误差分析 584

一、误差分类与处理 584

二、随机误差 586

三、系统误差 588

四、疏失误差 588

五、数据表示和运算 590

第十四章 航空自动武器试验 591

第一节 概述 591

一、工厂靶场试验 591

二、国家靶场鉴定性试验 592

三、航空自动武器的装机试验 593

第二节 内弹道试验 594

一、直射距离测定试验 595

第三节 外弹道性能试验 595

二、弹丸章动角试验 597

三、立靶射击密集度试验 600

第四节 特殊环境及条件下的工作可靠性试验 604

一、高温试验 604

二、低温试验 605

三、恶劣条件试验 606

四、垂直悬挂长弹带射击试验 607

五、耐热性试验 607

六、在不同俯仰角或翻转角度时的射击试验 608

第五节 航空自动武器装机试验 608

一、地面校靶射击试验 608

二、地面射击精度试验 610

三、空中射击精度试验 611

四、武器装机后的工作可靠性试验 614

五、武器射击对飞机影响试验 615

第六节 射击试验装置 619

一、对试验装置的一般技术要求 619

二、交验试验装置 619

三、后坐力试验装置 620

四、特种试验装置 621

附录 622

附录A 航空自动武器装机情况 622

一、航炮(枪)在歼击机和强击机上的安装 622

二、航炮(枪)在轰炸机上的安装 627

三、航炮(枪)在武装直升飞机上的安装 628

附录B 近代航空自动武器主要性能数据表 630

附录C 国外航空自动武器吊舱主要数据 632

一、SUU-16A、SUU-23A型航炮吊舱 632

二、GPU-5/A型航炮吊舱 632

三、GPU-2/A型航炮吊舱 633

四、CC420型航炮吊舱 633

五、УЛК-23 250型航炮吊舱 634

六、SUU-11B/A型航空机枪吊舱 634

附录D 产品图样及主要设计文件完整性表 635

附录E 常用标准目录 636