自行火炮行进间射击的炮口振动建模与分析

谢 润，杨国来，徐龙辉

(南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094)

自行火炮武器系统行进间射击时火炮既受到射击力的作用，同时又受到行驶中由地面不平度而造成的路面激励作用，这些作用力导致的火炮振动将直接影响到火炮射击精度[1]。文献[2]建立了轮式自行高炮的动力学模型及油气悬挂数学模型，并分析了在随机路面影响下，该武器系统行进间发射的稳定性。文献[3]基于ADAMS/ATV工具箱，模拟了某自行火炮在平坦硬路面上直线匀速、越障、转弯等行驶状态，得到了定量分析自行火炮越野性能和动力性能的依据。文献[4]通过FORTRAN语言编写了自行火炮静止发射时的火药气体压力、复进机力、驻退机力，并施加到ADAMS/ATV环境中的自行火炮虚拟样机上，得到了火炮后坐运动数据，并与实际工况下获得的数据进行对比，其结果基本一致。ADAMS/ATV工具箱是由MSC.Software公司在ADAMS软件环境下开发的履带车辆动力学仿真模块，该工具箱允许用户在ADAMS环境下建立、修改履带车辆三维模型并进行动力学仿真[5]。

本文按照我国路面分级标准，根据路面功率谱密度，运用谐波叠加法编写了模拟C、F级路面不平度的MATLAB程序，通过节点缝合法，生成路面文件，导入ADAMS/ATV工具箱中，建立了某自行火炮行进间射击的多体系统动力学模型，讨论了不同车速和路面等级对自行火炮发射时炮口振动的影响，为进一步提高自行火炮行进间射击综合效能提供了手段和依据。

1 动力学模型

1.1 多体系统动力学模型[6]

行进间多体系统动力学模型为：