文 献 综 述
- 摘要
高射速自动武器后坐力的动态参数的测试在高射速自动武器的设计、研制、生产和验收过程中有重要意义，本课题针对自动武器，尤其是高射速自动武器，动态参数测试过程中存在的测试环境恶劣、干扰多等特点，设计了一套基于后坐力测试的后坐力测试装置。自动武器后坐力的动态参数的测试是由测试平台和测试系统组成的。本文针对常规通用枪械的后坐力测试平台进行设计，力求做到通用性性强，安装方便、测试可靠、一致性好。
- 研究背景及意义
自动武器，无论口径大小，其后坐参数（后坐力，后坐能量和膛口制退器效率)是检验自动武器战术技术性能、安全性和可靠性的重要指示，其检验结果对武器系统的定性有直接影响。通过测出的后坐参数的曲线图，可以分析自动武器的结构参数对自动武器性能的影响，判断各项系数的精确程度；根据自动武器后坐参数的曲线，对照自动武器后坐复进过程中各项参数的计算，可以验证理论分析是否正确；对自动武器后坐参数的测试，有助于了解自动武器后坐运动的特征，检验后坐和复进过程中的平稳性和能量消耗的分配情况；同时对后坐参数曲线进行分析，也是判断自动武器状态、改进武器性能和查找故障产生原因的重要手段之一。
在军事装备及产品全寿命周期内要进行试验测试性设计与评价,并通过研制相应的试验检测设备、试验测试系统(含软、硬件)确保军事装备和产品达到规定动作的要求，以提高军事装备和产品的完好性、任务成功性，减少对维修人力和其它资源要求，降低寿命周期费用，并为管理提供必要的信息。全寿命过程又称为全寿命周期，是指产品从论证开始到淘汰退役为止的全过程。产品全寿命过程的划分，各国有不同的划分。美国把全寿命过程划分为6个阶段:初步设计、批准、全面研制、生产、使用淘汰（退役)。我国将全寿命周期划分为5个阶段:论证、研制、生产、使用、退役。这五个阶段都必须采用试验、测量技术，并用试验手段，通过测量设备和测量系统确保研制出高性能、高可靠的产品。因此，测试技术是具有全局性的关键技术。尤其在高新技术领域，测试技术具有极其重要地位。
精确测量自动武器后坐力有一定难度，主要有以下三个难点：一是自动武器在射击过程中运动十分剧烈,对支撑和固定装置的瞬间冲击很大,因此测试对测试系统的强度、刚度、采样频率以及测试电路的稳定性有很高的要求;二是后坐力测试结果受客观因素的影响很大，偶然性就大，需要反复多次试验，这对测试系统的抗疲劳程度有一定要求;三是自动武器后坐运动比较复杂，后坐力不是集中作用在轴线方向，导致测试后坐力的过程很不稳定,所以要在测试时控制好后坐力在各个方向上的分力,尽量减小不良影响。
对于自动武器，尤其是高射频自动武器，目前，几乎没有测试其后坐力的设备或系统。
基于以上几点,在高射频自动武器后坐力测试过程中,应该尽可能应用采集精度高，采样频率大，动态性能好的力传感器和芯片，采用结构合理，装卡牢固的测试平台,采用同步性能好，采样频率高的数据采集电路。
- 国内外后坐力测试方法的研究现状
后坐力测量按照其测量方式的不同可划分为两类:一类为直接测量，将力传感器直接安装在刚性支座上，获取被测件后坐过程中对力传感器的作用力，此法实现简单且测量精度较高。另一类为间接测量，保持被测件的实际连接状态，考虑构件与载体之间的力学耦合关系，通过测量结构的应变响应，并获取结构的动态特性，间接计算得到后坐力;此法考虑了实际工况对后坐力测试的影响，但激励点和响应点的选取较难，间接解算的精度不高。
（一）直接测量
目前，后坐力直接测量方法多应用于枪械、航空发动机等中小型机电系统的测试。国内枪械后坐力测试方法研究较为成熟，常用的方法是将被测枪支和测力组件（包括高频响的力传感器和支撑体）结合，可获取枪械射击时的完整后坐力曲线。武器后坐力可分为固有后坐力和可感后坐力，区别即在于是否考虑武器系统的实际工作状态，与测力组件中的“支撑体”密切相关。固有后坐力测试是将武器通过专用夹具安装在移动滑轨或小车上，枪托经传感器抵在刚性支撑座上，射击时保证枪械、传感器和支撑座三者之间无间隙。通过分析后坐力的峰值和持续时间等可直观的评价该枪械及其构件的性能。直接测量法原理简单，则研究的重点主要集中在测试系统的搭建、测力组件的设计、武器专用夹具的设计、影响后坐力测量结果的因素分析，以及提高武器性能的改良性方案探究等方面。
