彈膛開槽對(duì)槍機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律影響的仿真分析

廖 輝，王 剛，張小石，楊 卓

（中北大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，山西 太原 030051）

0 引言

手槍、沖鋒槍等自動(dòng)武器普遍采用自由槍機(jī)式自動(dòng)方式，用火藥氣體的能量來推動(dòng)槍機(jī)后坐。設(shè)計(jì)過程中為降低全槍質(zhì)量，采用了質(zhì)量相對(duì)較小的槍機(jī)。然而質(zhì)量較小的槍機(jī)導(dǎo)致槍機(jī)后坐速度過大，后坐到位的撞擊能量也會(huì)過大，影響連續(xù)射擊時(shí)的準(zhǔn)確性。一般采用膛內(nèi)開槽的方法來降低槍機(jī)后坐速度，由于采用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)計(jì)算方法難以得到準(zhǔn)確的數(shù)值解，因此本文采用有限元軟件來分析膛內(nèi)開槽對(duì)槍機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響。

1 自由槍機(jī)式自動(dòng)方式

自由槍機(jī)式自動(dòng)方式是指沒有專門的閉鎖機(jī)構(gòu)，僅靠槍機(jī)的慣性和復(fù)進(jìn)簧力使槍彈在彈膛處于閉而不鎖的狀態(tài)。槍機(jī)在膛內(nèi)火藥燃?xì)鈮毫υ龃蟮綇楊^開始啟動(dòng)時(shí)開始后坐，應(yīng)確保在膛壓較高時(shí)彈殼后移量很小，避免彈殼在膛壓較高時(shí)退到槍管外部導(dǎo)致炸裂［1］。自由槍機(jī)式武器要求彈殼長(zhǎng)度短、最大膛壓低、發(fā)射彈頭質(zhì)量小。為減小槍機(jī)后坐速度，可以采用膛內(nèi)刻螺旋槽或凹槽的方式增加后坐阻力，或采用前沖擊發(fā)以抵消一部分后坐能量，或者增加槍機(jī)質(zhì)量也可以取得一定的效果。

2 模型建立

2.1 內(nèi)彈道模型

首先利用經(jīng)典內(nèi)彈道理論編寫內(nèi)彈道程序，得到膛壓曲線［2］。主要內(nèi)彈道公式為：

其中：l為彈丸位移；t為時(shí)間；v為彈丸速度；S為彈膛橫斷面積；φ為次要功系數(shù)；m為彈丸質(zhì)量；p為膛內(nèi)平均壓力；Z為火藥粒已燃相對(duì)厚度；……