100坦克炮铸造炮塔总体方案设计

目录1坦克在战争中的作用................................错误!未定义书签。2车体和炮塔在武器系统中的作用......................错误!未定义书签。3本课题的总体方案分析..............................错误!未定义书签。3.1车体............................................错误!未定义书签。3.2炮塔体..........................................错误!未定义书签。3.2.1左右塔形基本对称................................错误!未定义书签。3.2.2塔体前低后高，前小后大..........................错误!未定义书签。3.2.3装甲前厚后薄、下厚上薄..........................错误!未定义书签。3.3炮防盾..........................................错误!未定义书签。3.4炮塔.............................................错误!未定义书签。3.4.1炮塔设计一般应满足以下要求：..................错误!未定义书签。3.4.2炮塔设计的一些结构问题：......................错误!未定义书签。3.4.4炮塔最小尺寸的决定............................错误!未定义书签。3.4.5耳轴位置和座圈最小直径的关系..................错误!未定义书签。3.4.6确定炮塔体的基本长度和高度....................错误!未定义书签。3.4.7战斗室内乘员、装置的布置......................错误!未定义书签。3.5指挥塔..........................................错误!未定义书签。3.6装填守门........................................错误!未定义书签。4抗弹能力计算分析..................................错误!未定义书签。5系统重量设计计算..................................错误!未定义书签。6本方案结构优缺点分析..............................错误!未定义书签。7总结..............................................错误!未定义书签。参考文献.............................................错误!未定义书签。致谢...............................................错误!未定义书签。1坦克在战争中的作用坦克是火炮与车辆结合的产物，坦克出现于第一次世界大战，起初，英国只是把坦克设想成步兵的辅助武器，步兵在坦克的支援下可以克服纵深配置的堑壕系统。主要以碾压对方的工事横冲直撞，向无头苍蝇，只有简单的火力，实际是简单的履带装甲车辆。非常容易受到对方的火力袭击和摧毁。坦克首次将火力、机动性、和防护性有机的结合在一起，在后来又将各种高科技应用于其中，逐渐演变为现代意义的坦克。复合装甲、高机动性、高膛压火炮、超速脱壳穿甲弹、自动测距、自动装定、自动装填、自动瞄准、自动跟踪等先进的火控系统。坦克的特点：机动、威力、防护三位一体战斗堡垒，它是一种战斗工具：与民用车辆的不同，作为搏斗工具的武器装备的性能，在敌我直接交手的较量中，是影响生死、胜负的重要因素。具有强大威力的武器，又具有防御敌人攻击、保护自己的能力，同时又能灵活机动地运动，发挥更大作用和更有效地消灭敌人。攻、防和机动三大性能的结合，从来就是战斗中追求的目标。从古代握刀持盾步行或弯弓披甲骑马作战，直到今日使用的战略武器，都是如此。下面1.1是一种典型的坦克：图1.1前苏联的T－34坦克它是一种陆战机动武器：坦克装甲车辆具有三大性能高度结合的特点。它的火力强大、装甲坚实，又能越野机动，因而是地面战争中的优良武器系统，是陆军的主要突击力量。机动突击是一种主要战斗手段，有效的防御也需要反突击而不能死守。坦克装甲车辆能在相当远的距离范围内击毁包括敌人最坚强的坦克在内的所有重要目标，以小的伤亡代价“进”和“攻”，和步兵一起彻底击溃和歼灭敌人并占领阵地，达到作战的最后目的。它是矛与盾的统一体：无论是核战争或常规战争，无论是进攻或防护，没有以三大性能高度结合为特点的坦克装甲车辆，取得最后的胜利是不可能的。随者现代科学技术的进步，坦克装甲车辆也不断发展，日趋完善。坦克装甲车辆是以三大性能结合的最佳体现。未来战争的战场情况变化更为复杂，战役和战斗的突然性、速决性也空前增强，突击与反突击、机动与反机动的斗争特异常激烈。因此，必将产生更加符合现代战争需要的坦克装甲车辆以及自行火炮。它是一种积极有效的战斗防护堡垒：随着科学技术的不断发展和战争的需要，系统的装甲防护也在不断改近和加强，以保持其固有的优势。九十年来坦克的发明和发展史，可以看成是弹甲竞赛的历史。除了火力不断发展的同时，防护系统也突飞猛进。除了一般的装甲能够抵抗穿甲弹的袭击以外，还发展了各种复合装甲、反应装甲等来提高自身的生存能力。即使车辆只有薄的装甲，不仅要对付战场上大量存在的枪弹和弹片，还要满足核武器的杀伤和污染，以及三防要求。至少能起到大幅度减少伤亡的作用。坦克装甲车辆可以用于防御，但要用“反突击”、“反冲击”才能更好地打退敌人。坦克也能作为机动的“发射平台”使用。当然不宜于以坦克死守阵地为主要方式，防御最好是进攻中的防御。这样才能充分发挥坦克装甲车辆的积极作用。坦克装甲车辆总体技术指标是设计武器装备的条件，按照前述运用原则，尽可能发挥出武器系统应有的作用，首先要从矛盾的构成来正确认识、分析各种矛盾的特点，突出主要矛盾，根据现代科学技术能把这些矛盾如何结合，或作何取舍，能构成一个什么样的统一体。结合使用要求、技术状体、经济分析等相配合考虑，提出恰当的设计要求，形成总体技术指标，或提出可行的设计方案，非常必要。2车体和炮塔在武器系统中的作用2.1车体与炮塔车体与炮塔主要用来防护，炮塔还可以使坦克的主要武器得到360°的方向射角。坦克的车体与炮塔都是使用特殊的装甲材料做成的坚固壳体，用来防护和安装火炮及其它所有机体并承受各种负荷，对坦克来说，车体和炮塔除了承受行驶时的负荷外，还要承受火炮射击时的巨大阻力，有时还需利用车体直接冲击敌人的阵地，以及其他反坦克障碍和天然障碍，坦克车体和炮塔的特殊功用是防御，坦克三大性能（火力机动性防护力）中的防护力，主要是靠车体和炮塔的坚固装甲来实现。目前，由于新的穿甲弹种及氢弹，中子弹的出现，对坦克车体和炮塔防御能力提出了更高要求。不但要求坦克能防御各种防坦克武器，而且要求坦克有三防的性能，特别是防核武器比如像中子弹这样的武器。为了防御各种防坦克武器，现代主战坦克及其它战斗装甲车辆都采取了许多措施来提高车体和炮塔的防御能力。实战所供的资料证明，坦克在战场上各部分被命中的可能性大小是不同的。应根据被命中的可能性大小来合理的配备各部分装甲的厚度，对易被命中的部分采取较厚的装甲，对不易被命中的部分采取较薄的装甲，这样不仅使坦克具有良好的防护力，而且可以减轻坦克的重量。此外，在易被击中的部分，尽可能做成倾斜度较大的装甲，以增加弹丸在装甲内的穿透的距离。图4-1表明了倾斜装甲的厚度h小于垂直装甲的厚度h1，但是，弹丸在两种不同的装甲所经过的距离是相同的。倾斜装甲还使跳弹的可能性加大。现在主战坦克大多都在车体的左右两侧的翼板上挂有防护群板。此外许多坦克都采用复合装甲来增加抗弹性能。为了防御原子武器，应当将坦克外形尽可能做成流线型，各处装甲采用可靠的连接与密封，并且尽量降低车高。出此之外，近代坦克上还有一些特殊设备。在原子弹爆炸时，由射线探测议发出报警信号，经过一些电器设备以机构，能够将一些正常情况下打开着的孔口自动关闭（例如：瞄准镜孔，进出气孔百叶窗，战斗部分进气和排气风扇孔等），并自动切断进气和排气的风扇电路。当坦克通过放射性沾污地区时，可以将增压风扇打开，经过过滤的空气被不断吸入车体内，使车体的成员所在的驾驶部分与战斗部分高于外界大气压。这样可以防止放射性灰尘通过可能的隙缝进入车内伤害乘员。3本课题的总体方案分析下图3.1是坦克的整车外貌：图3.1坦克外貌坦克车体是由许多块装甲钢板焊接而成，其形状如一个长方形的盒子。坦克车体是由前部，底部，顶部，侧部，后部装甲和车内一些隔板，肋板，筋板，座椅，门窗，支架以及附座等组成。59式坦克各部分装甲板厚度（mm）和倾斜度见下图3.2所示：图3.259式坦克各部分装甲厚度车体前部装甲最厚，顶部装甲倾斜度最大。底部和顶部装甲较薄。底部装甲在保证足够的刚度条件下，应具有抵抗地雷破坏的能力。由于战术航空兵和反坦克直升机以及反坦克子母弹的使用，顶部装甲增加了中弹的可能性，所以其厚度不能太薄。战斗室内乘员、装置的布置战斗室空间，可以分为形状不太规则、可回转的炮塔内空间，和基本呈方形、固定的车体内空间两部分。座圈以下的车体内空间，又可分为以座圈内径为直径的圆柱形回转用空间，和这个圆柱形之外四用空间。战斗室内，既有若干乘员和火炮，其他装备也多的复杂，其功能、形状和数量各异。它们一部分随火炮俯仰运动，多数还随炮塔在车体内回转。因此，布置是处比较困难的。战斗乘员布置情况：为保证乘员具有较便于工作的位置和空间，包括观察、战斗操作、出入等，坦克方案战斗室内的乘员人数一般有3人，有的为2人。它们在火炮两侧的布置，是装填手单独在火炮一侧，以便搬取和装填既大又重的炮弹，而车长、炮长同居一侧。自行榴弹炮战斗乘员布置有所区别，前左是瞄准手，前右是炮长，后边分别是连个装填手。乘员面积情况：在战斗室的平面布置中，每个乘员的活动面积应不少于φ550mm。乘员着冬季服装后肩宽在400mm以上。车长、炮长向后同居一侧的前后距离最小为450~500mm。装填手需要的空间较大。需要满足搬运弹长的要求。通常驾驶员所需空间约0.6m3车长、炮长各需约0.55×0.55×1.4＝0.4m3，而装填手约需0.55x0.9x1．6＝0.8m3。如果火炮起落部分的宽度为500mm左右，座圈内径不达到1800mm以上，乘员活动将有困难。所以100mm口径以上的火炮炮塔座圈必须大于1800mm以上。车体的前部、侧部和后部装甲：车体的前部由上、下两块装甲板组成。上、下倾斜装甲板与侧部、顶部和底部装甲板相互焊接在一起。由于前部装甲较厚，倾斜度也较大，所以抗弹能力也较好。上、下倾斜装甲板还构成一楔形体，在直接冲击某些反坦克障碍时，能承受较大的负荷。在上倾斜装甲板外部两侧，焊有两个牵引钩及锁扣，左侧上方开有驾驶员潜望镜安装孔，其上还有木质防浪板。5系统重量设计计算铸造炮塔体(PartConfiguration-默认)的质量特性输出坐标系:--默认--密度=7300.00千克/立方米质量=4200.20千克体积=293315396.85立方毫米表面积=20615945.77毫米^2重心:(毫米)X=1.33Y=-81.95Z=-321.22惯性主轴和惯性力矩:(千克*平方毫米)由重心决定。Ix=(0.00,1.00,-0.03)Px=1217783007.14Iy=(-1.00,0.00,0.00)Py=1518029028.27Iz=(0.00,0.03,1.00)Pz=2474603407.52惯性张量:(千克*平方毫米)由重心决定，并且对齐输出的坐标系。Lxx=1518027890.54Lxy=757740.17Lxz=-952733.41Lyx=757740.17Lyy=1218730203.95Lyz=-34452720.63Lzx=-