膛口制退器效率對(duì)某新型全槍浮動(dòng)原理大口徑機(jī)槍的影響研究

陸野，周克棟，赫雷，李峻松，黃雪鷹

（1.南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇南京210094；2.中國(guó)兵器工業(yè)第208研究所，北京102202；3.63856部隊(duì)，吉林白城137001）

膛口制退器效率對(duì)某新型全槍浮動(dòng)原理大口徑機(jī)槍的影響研究

陸野1，周克棟1，赫雷1，李峻松2，黃雪鷹3

（1.南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇南京210094；2.中國(guó)兵器工業(yè)第208研究所，北京102202；3.63856部隊(duì)，吉林白城137001）

為研究膛口制退器制退效率對(duì)采用全槍浮動(dòng)原理的某新型大口徑機(jī)槍浮動(dòng)性能的影響，建立了基于浮動(dòng)原理且考慮土壤和人體影響的某新型大口徑機(jī)槍的剛?cè)狁詈夏Ｐ停瑢?duì)含膛口制退器的機(jī)槍系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了該模型的正確性；獲得了某新型大口徑機(jī)槍實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)的膛口裝置制退效率的允許取值范圍。結(jié)果表明，所建立含膛口制退器的實(shí)際某新型大口徑機(jī)槍剛?cè)狁詈夏Ｐ途_可靠，所設(shè)計(jì)的膛口制退器實(shí)際制退效率為35.9％，其實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)的膛口制退器制退效率的理論取值范圍為22.5％～50.0％.

兵器科學(xué)與技術(shù)；大口徑機(jī)槍；膛口制退效能；動(dòng)力學(xué)分析；浮動(dòng)原理

0　引言

膛口制退器是安裝在武器膛口的氣體動(dòng)力學(xué)裝置，射擊時(shí)自膛口噴出的火藥氣體通過制退器對(duì)槍身產(chǎn)生與后坐力方向相反的力，從而減小武器發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的后坐能量。南京理工大學(xué)陸家鵬教授基于超音速氣流氣體動(dòng)力學(xué)方程，采用傳統(tǒng)的膛口裝置制退力計(jì)算方法來計(jì)算膛口制退器的制退效能，試驗(yàn)證明，這種計(jì)算方法也能準(zhǔn)確反映膛口制退器制退力變化情況［1］。李佳圣等根據(jù)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模理論，對(duì)機(jī)槍系統(tǒng)的射擊運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真，以此得到膛口響應(yīng)特性，結(jié)合轉(zhuǎn)管武器的外彈道計(jì)算方法，研究了機(jī)槍系統(tǒng)的射擊密集度等相關(guān)問題［2-4］。

本文通過理論計(jì)算方法，計(jì)算了基于全槍浮動(dòng)原理的某新型大口徑機(jī)槍的膛口制退效率。建立了其剛?cè)狁詈习l(fā)射動(dòng)力學(xué)模型，研究考慮槍管組件、槍架組件柔性變形以及人體與土壤的作用時(shí)，含膛口裝置的某新型大口徑機(jī)槍系統(tǒng)發(fā)射過程中的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了該模型的正確性。研究了機(jī)槍有效實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)原理的原則下，保證浮動(dòng)體在后坐過程不與槍托體發(fā)生剛性碰撞，且在復(fù)進(jìn)過程中除最后一發(fā)彈外均與浮動(dòng)體前緩沖簧不發(fā)生接觸時(shí)，膛口裝置制退效率的允許取值范圍，為某新型大口徑機(jī)槍的設(shè)計(jì)提供參考。

1　膛口制退器制退效率的求解

1.1膛口制退器的計(jì)算公式

槍械膛口制退器制退效率一般采用沖量效率，其計(jì)算公式［1］為

式中:mHz、mH分別為有、無制退器時(shí)的后坐體質(zhì)量；vHzm、vHm分別為有、無制退器時(shí)后坐體在后效期終了時(shí)速度值。

1.2膛口制退器制退效率的求解

1.2.1計(jì)算無膛口制退器時(shí)后坐體的vHm

式中:vHk為彈頭剛出膛口時(shí)后坐體的后坐速度；IHm為后效期內(nèi)火藥氣體對(duì)后坐體的總沖量；mp為彈頭質(zhì)量；mc為裝藥量；v0為彈頭初速。

式中:μk0為膛口氣流的流量系數(shù)；ξk為后效期內(nèi)膛口氣流壓力pk0與膛內(nèi)平均壓力p之比；n為多變指數(shù)；pk為彈丸出膛口時(shí)膛內(nèi)火藥燃?xì)馄骄鶋毫Γ?/p>

S為槍管橫截面積，γ為絕熱指數(shù)，w0為藥室容積，ρk為彈丸出膛口時(shí)膛內(nèi)火藥燃?xì)馄骄芏?，l為彈頭在槍管膛內(nèi)的行程。

1.2.2計(jì)算帶膛口制退器時(shí)后坐體的vHzm

由氣體動(dòng)力學(xué)理論推導(dǎo)出帶多腔制退器時(shí)后坐體在后效期內(nèi)的的后坐力FHz［1］為

式中:Kz為與邊孔道相對(duì)流量、邊孔道氣流速度比、邊孔道壓力比、邊孔道氣流流向等參數(shù)有關(guān)的綜合系數(shù)。

某大口徑機(jī)槍采用了3腔式制退器，因此:

后效期內(nèi)火藥氣體對(duì)后坐體的總沖量:

采用與無膛口裝置時(shí)相同方法，對(duì)后效期內(nèi)后坐體運(yùn)用動(dòng)量定理得

至此已完成了vHzm、vHm的分析求解，從而可得出制退效率ηz.

2　某新型大口徑機(jī)槍剛?cè)狁詈夏Ｐ偷慕?/h2>

2.1浮動(dòng)技術(shù)原理及方案

某新型大口徑機(jī)槍內(nèi)機(jī)匣與槍管剛性連接構(gòu)成浮動(dòng)體，與外機(jī)匣間采用浮動(dòng)簧連接，并設(shè)置了浮動(dòng)體后緩沖簧，射擊過程中在外機(jī)匣內(nèi)前后浮動(dòng)，槍機(jī)與槍機(jī)框在內(nèi)機(jī)匣內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在內(nèi)機(jī)匣上設(shè)置掛鉤，當(dāng)浮動(dòng)體復(fù)進(jìn)至相對(duì)于外機(jī)匣的固定位置，掛鉤與外機(jī)匣定位斜面接觸而被約束，即實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)約束。當(dāng)槍機(jī)框復(fù)進(jìn)到此處后，釋放掛鉤，浮動(dòng)體開始二次復(fù)進(jìn)，隨后槍機(jī)框撞擊槍機(jī)，在二次復(fù)進(jìn)過程中完成閉鎖、擊發(fā)，即實(shí)現(xiàn)前沖擊發(fā)。定點(diǎn)約束二次復(fù)進(jìn)技術(shù)將浮動(dòng)體的復(fù)進(jìn)過程分為兩段，使得浮動(dòng)體的一次復(fù)進(jìn)終了位置（即二次復(fù)進(jìn)起始位置）始終保持不變，從而確保了擊發(fā)時(shí)浮動(dòng)體位置的一致性，提高了浮動(dòng)體浮動(dòng)過程的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了可靠的定點(diǎn)定速前沖擊發(fā)。其浮動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖［5］如圖1所示。

圖1　主要部件結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Structure diagram of main component

2.2載荷的施加

該模型中施加的主動(dòng)力主要有槍膛合力、導(dǎo)氣室壓力、膛口制退力以及摩擦力。槍膛合力是機(jī)槍射擊過程中受到的最主要驅(qū)動(dòng)力，其沿槍口朝向的反方向施加在槍機(jī)組件上，在通過內(nèi)彈道程序算出火藥燃?xì)馄骄鶋毫后，由內(nèi)彈道時(shí)期和后效期公式［6］計(jì)算得到，如圖2（a）所示；采用經(jīng)驗(yàn)公式［7］計(jì)算導(dǎo)氣室壓力如圖2（b）所示。

圖2　槍膛合力和導(dǎo)氣室壓力曲線Fig.2 Curves of bore resultant force and air pressure in gas chamber

圖3　某3腔膛口制退器示意圖Fig.3 Schematic diagram of a 3-chamber muzzle brake

以某3腔膛口制退器為研究對(duì)象，如圖3所示。根據(jù)1.1節(jié)中計(jì)算方法得到的膛口制退器制退沖量為21.73 N·s，制退效率為35.9％，其中膛口制退力曲線如圖4所示，沿槍口方向施加在膛口制退器上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析。

圖4　膛口制退力隨時(shí)間變化曲線Fig.4 Muzzle brake force vs.time

2.3邊界條件的施加

2.3.1土壤本構(gòu)關(guān)系

由于某新型大口徑機(jī)槍采用輕型三腳架搭載射擊，故需考慮土壤對(duì)駐鋤作用力的影響。土壤作為一個(gè)非均勻、非連續(xù)、各向異性的半無限空間非線性彈塑性體，其建模比較復(fù)雜。一般將土壤簡(jiǎn)化為線性彈性體，直接用線性彈簧及阻尼器來模擬駐鋤與土壤之間的相互作用。

地面與駐鋤相互作用的等效剛度和阻尼系數(shù)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式（10）式～（13）式確定［8］:

水平方向等效剛度

垂直方向等效剛度

水平方向等效阻尼

垂直方向等效阻尼

式中:r0為駐鋤與土壤接觸面積的當(dāng)量半徑；ρ為土壤密度；G為土壤剛度模量，根據(jù)不同類型土壤取不同值。

2.3.2人體模型的建立

在機(jī)槍系統(tǒng)的射擊過程中，人體與機(jī)槍系統(tǒng)之間的相互作用對(duì)武器的動(dòng)態(tài)特性影響較大。本文基于三腳架式機(jī)槍臥姿抵肩射擊時(shí)的射擊姿態(tài)，應(yīng)用融入了LifeMOD的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，將機(jī)槍模型導(dǎo)入LifeMod，將人體姿態(tài)調(diào)整成臥姿射擊狀態(tài)。三腳架式機(jī)槍臥姿抵肩射擊時(shí)的射擊姿態(tài)為:人體俯臥地上，兩肘豎直支撐起上半身；右手緊握握把，左手扶住小握把，兩手協(xié)力將槍托緊壓向肩部；頭部側(cè)傾使右腮緊貼槍托。最后選中人體模型的下軀干環(huán)節(jié)對(duì)人體模型整體平移至機(jī)槍射擊位置。

2.4柔性體的建立

在機(jī)槍系統(tǒng)的實(shí)際射擊過程中，槍管組件與槍架組件均是柔性的，為了提高仿真精度，使仿真結(jié)果更加接近實(shí)際情況，在仿真過程中將槍管組件與槍架組件采用柔性體建模，建立機(jī)槍系統(tǒng)的剛?cè)狁詈嫌邢拊Ｐ汀?/p>

由于彈性單元與剛體在力學(xué)特性上的不同，在建模過程中，為保證不同結(jié)構(gòu)在交界面上的位移協(xié)調(diào)，采用的是剛性梁?jiǎn)卧≧BE2）多點(diǎn)約束（MPC）處理方法，其示意圖如圖5所示。圖5中點(diǎn)A為柔性體與剛體之間的連接點(diǎn)，即外部節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)A與鄰近各點(diǎn)通過RBE2（虛線表示）構(gòu)成MPC，即形成剛性區(qū)域，從而保證柔性體內(nèi)部由連接點(diǎn)支撐起來的區(qū)域沒有相對(duì)位移，以滿足Craig-Bampton固定模態(tài)綜合法的求解要求。

圖5　柔性體和剛體連接示意圖Fig.5 Sketch map of connection between flexible body and rigid body

2.5全槍系統(tǒng)剛?cè)狁詈夏Ｐ偷慕?/p>

基于浮動(dòng)技術(shù)原理，建立全槍系統(tǒng)剛?cè)狁詈夏Ｐ腿鐖D6所示。

圖6　某新型大口徑機(jī)槍剛?cè)狁詈夏Ｐ虵ig.6 Rigid-flexible multi-body dynamic model of some new large caliber machine gun

3　仿真結(jié)果分析與試驗(yàn)驗(yàn)證

利用建立的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，?duì)考慮了膛口制退力作用的某大口徑機(jī)槍系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，獲得浮動(dòng)體和槍機(jī)框連發(fā)射擊時(shí)的速度與時(shí)間曲線如圖7和圖8中實(shí)線所示。

圖7　考慮膛口制退力作用的浮動(dòng)體速度仿真與試驗(yàn)曲線Fig.7 Simulated and test curves of floating body velocity under the action of muzzle brake force

以某新型大口徑機(jī)槍為試驗(yàn)用槍，安裝與本文結(jié)構(gòu)相同的膛口制退器進(jìn)行射擊試驗(yàn)，獲得浮動(dòng)體連發(fā)射擊時(shí)的速度與時(shí)間試驗(yàn)曲線如圖7和圖8中虛線所示。

圖8　考慮膛口制退力作用的槍機(jī)框速度仿真曲線Fig.8 Simulated and test curves of bolt carrier velocity under the action of muzzle brake force

對(duì)比表1中數(shù)據(jù)可以看出，仿真計(jì)算得到的浮動(dòng)體及槍機(jī)框的后坐最大速度及復(fù)進(jìn)最大速度與試驗(yàn)結(jié)果的相對(duì)誤差均小于5％，驗(yàn)證了該模型的正確性。

表1　浮動(dòng)體及槍機(jī)框運(yùn)動(dòng)速度仿真值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較Tab.1 Comparison between simulated and test results of floating body and bolt carrier velocities

4　制退效率對(duì)浮動(dòng)自動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)影響分析

膛口制退器的制退效能直接影響全槍運(yùn)動(dòng)過程中各部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及浮動(dòng)性能的實(shí)現(xiàn)，對(duì)全槍的動(dòng)力學(xué)特性起到了重要作用。當(dāng)制退力過大會(huì)引起后坐體后坐過程中，內(nèi)機(jī)匣最大后坐速度過小，內(nèi)機(jī)匣最大后坐位移降低，無法在自動(dòng)機(jī)后坐撞擊內(nèi)機(jī)匣之前與外機(jī)匣相互掛起約束，從而導(dǎo)致內(nèi)機(jī)匣與浮動(dòng)體前緩沖簧發(fā)生碰撞；當(dāng)制退力過小時(shí)，內(nèi)機(jī)匣最大后坐速度過大，內(nèi)機(jī)匣最大后坐位移增加，導(dǎo)致內(nèi)機(jī)匣在后坐過程中與外機(jī)匣后端發(fā)生剛性碰撞，這勢(shì)必引起全槍后坐力的加大。兩種情況均會(huì)使得定點(diǎn)擊發(fā)、減后坐原理不能有效實(shí)現(xiàn)，從而影響全槍系統(tǒng)的后坐力和射擊精度。本文基于全槍系統(tǒng)剛?cè)狁詈夏Ｐ?，?duì)全槍能夠有效實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)原理前提下膛口裝置的制退力范圍進(jìn)行計(jì)算，獲得不同制退效率下全槍系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性值，從而研究能夠有效實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)原理的制退效率理論取值范圍。

經(jīng)計(jì)算，當(dāng)膛口裝置制退效率分別減小為22.4％和22.5％時(shí)，浮動(dòng)體速度及位移仿真曲線分別如圖9和圖10所示，對(duì)比兩圖中的標(biāo)識(shí)A～D處表明:當(dāng)制退效率為22.4％時(shí)，內(nèi)機(jī)匣在標(biāo)識(shí)B位置速度發(fā)生突變，此時(shí)的后坐位移如標(biāo)識(shí)A所示，增加到極限值21 mm，即內(nèi)機(jī)匣在后坐過程中與外機(jī)匣后端發(fā)生剛性碰撞；而制退效率為22.5％時(shí)，內(nèi)機(jī)匣速度曲線在同時(shí)刻未發(fā)生突變，其最大后坐位移如標(biāo)識(shí)C所示，為20.3 mm，小于極限值21mm，表明其在后坐過程中未與外機(jī)匣后端發(fā)生剛性碰撞，因此能夠有效實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)原理的膛口裝置制退效率的最小值為22.5％.

當(dāng)膛口裝置制退效率分別增加為50.0％和50.1％時(shí)，浮動(dòng)體速度仿真曲線分別如圖11和圖12所示，對(duì)比兩圖中的標(biāo)識(shí)E、F處表明當(dāng)制退效率為50.1％時(shí)，由于膛口制退力過大，內(nèi)機(jī)匣保持較大的速度持續(xù)復(fù)進(jìn)，導(dǎo)致內(nèi)機(jī)匣在槍機(jī)組件撞擊之前就與浮動(dòng)體前緩沖簧相撞，內(nèi)機(jī)匣最大復(fù)進(jìn)位移如標(biāo)識(shí)E所示，增加到極限值19mm；而制退效率為50.0％時(shí)，內(nèi)機(jī)匣在膛口制退力的作用下復(fù)進(jìn)速度相對(duì)較小，最大復(fù)進(jìn)位移如標(biāo)識(shí)F所示，為18.8mm，小于極限值19 mm，說明內(nèi)機(jī)匣未與浮動(dòng)體前緩沖簧發(fā)生碰撞，因此能夠有效實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)原理的膛口裝置制退效率的最大值為50.0％.

綜上所述，獲得不同制退效率下全槍系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性值如表2所示。

由表2可以看出，能夠有效實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)原理的制退效率理論取值范圍為22.5％～50.0％.

圖9　制退效率為22.4％時(shí)的浮動(dòng)體速度及位移仿真曲線Fig.9 Simulation curves of floating body velocity and displacement with muzzle brake efficiency of 22.4％

圖10　制退效率為22.5％時(shí)的浮動(dòng)體速度及位移仿真曲線Fig.10 Simulation curves of floating body velocity and displacement with muzzle brake efficiency of 22.5％

5　結(jié)論

圖11　制退效率為50.1％時(shí)的浮動(dòng)體速度及位移仿真曲線Fig.11 Simulation curves of floating body velocity and displacement with muzzle brake efficiency of 50.1％

圖12　制退效率為50.0％時(shí)的浮動(dòng)體速度及位移仿真曲線Fig.12 Simulation curves of floating body velocity and displacement with muzzle brake efficiency of 50.0％

表2　不同制退效率下全槍系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性值Tab.2 Dynamic properties of gun system with different muzzle brake efficiencies

本文針對(duì)帶3腔膛口制退器的某新型大口徑機(jī)槍，建立其剛?cè)狁詈夏Ｐ?，進(jìn)行了理論分析和數(shù)值仿真計(jì)算，經(jīng)仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，驗(yàn)證了所建立的某新型大口徑機(jī)槍剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)模型正確性以及理論計(jì)算結(jié)果的正確性，全槍浮動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠；基于經(jīng)驗(yàn)證的虛擬樣機(jī)模型，某新型大口徑機(jī)槍有效實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)原理時(shí)制退效率的理論取值范圍為22.5％～50.0％，所設(shè)計(jì)的3腔膛口制退器實(shí)際制退效率為35.9％，可有效實(shí)現(xiàn)全槍浮動(dòng)原理。

（References）

［1］ 陸家鵬，譚興良，雷志義，等.自動(dòng)武器氣體動(dòng)力學(xué)［M］.北京:兵器工業(yè)出版社，1991:130-131，140-141. LU Jia-peng，TAN Xing-liang，LEI Zhi-yi，et al.Weapon gas dynamics［M］.Beijing:Publishing House of Ordnance Industry，1991:130-131，140-141.（in Chinese）

［2］ 李佳圣，廖振強(qiáng)，宋杰，等.膛口制退效能對(duì)轉(zhuǎn)管機(jī)槍射擊密集度影響研究［J］.兵工學(xué)報(bào)，2013，34（10）:1215-1210. LI Jia-sheng，LIAO Zhen-qiang，SONG Jie，et al.Research on influence of muzzle brake efficiency on firing density of Gatling gun［J］.Acta Armamentarii，2013，34（10）:1215-1210.（in Chinese）

［3］ 李洪強(qiáng)，廖振強(qiáng)，王濤.某車載轉(zhuǎn)管機(jī)槍剛?cè)狁詈习l(fā)射動(dòng)力學(xué)分析［J］.彈道學(xué)報(bào)，2012，24（1）:97-101. LI Hong-qiang，LIAO Zhen-qiang，WANG Tao.Research on firing dynamics of certain vehicular Gatling gun with rigid-flexible coupling［J］.Journal of Ballistics，2012，24（1）:97-101.（in Chinese）

［4］ 胡志剛，聶宏，徐誠(chéng)，等.考慮自動(dòng)機(jī)移動(dòng)的兩類機(jī)槍動(dòng)力學(xué)模型研究［J］.兵工學(xué)報(bào)，2007，28（11）:1293-1297. HU Zhi-gang，NIE Hong，XU Cheng，et al.Research on two kinds of dynamic models of machine gun system considering moving action mass in receiver［J］.Acta Armamentarii，2007，28（11）:1293-1297.（in Chinese）

［5］ 范智滕，王瑞林，李峻松，等.定點(diǎn)約束二次復(fù)進(jìn)式浮動(dòng)機(jī)性能研究［J］.振動(dòng)與沖擊，2015，34（6）:106-109. FAN Zhi-teng，WANG Rui-lin，LI Jun-song，et al.Performance of a floating mechanism with a fixed constraint and secondary recoil［J］.Journal of Vibration and Shock，2015，34（6）:106-109.（in Chinese）

［6］ 金志明.槍炮內(nèi)彈道學(xué)［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社，2004. JIN Zhi-ming.Interior ballistics of gun［M］.Beijing:Beijing Institute of Technology Press，2004.（in Chinese）

［7］ 張軍挪.某型重機(jī)槍結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與參數(shù)優(yōu)化［D］.石家莊:軍械工程學(xué)院，2007. ZHANG Jun-nuo.Structure dynamics simulation and parameter optimization of a type of heavy machine gun［D］.Shijiazhuang: Ordnance Engineering College，2007.（in Chinese）

［8］ 李飛，王貴軍.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程［M］.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2012. LI Fei，WANG Gui-jun.Soil mechanical and foundation engineering［M］.Wuhan:Wuhan University of Technology Press，2012.（in Chinese）

Research on Influence of Muzzle Brake Efficiency on a New Large Caliber Machine Gun Based on Floating Principle

LU Ye1，ZHOU Ke-dong1，HE Lei1，LI Jun-song2，HUANG Xue-ying3
（1.School of Mechanical Engineering，Nanjing University of Science and Technology，Nanjing 210094，Jiangsu，China；2.No.208 Research Institute of China Ordnance Industries，Beijing 102202，China；3.Unit63856 of PLA，Baicheng 137001，Jilin，China）

A rigid-flexible coupling multi-body dynamic model of a new large caliber machine gun based on floating principle is established，in which the influences of soil and human body on machine gun were considered.The dynamics simulation of the machine gun with muzzle brake is conducted，and the simulated results are compared to the experimental results，and the availability of the proposed model is verified.The range of values allowed for the muzzle brake efficiency of machine gun based floating principle is obtained.The study results show that the proposed rigid-flexible coupling multi-body dynamic model including muzzle brake is accurate and reliable，and the efficiency of the designed muzzle brake is 35.9％.The theoretical range of values for the muzzle brake efficiency of machine gun is 22.5～50.0％.

ordnance science and technology；large caliber machine gun；muzzle brake efficiency；dynamics analysis；floating principle

TJ25

A

1000-1093（2016）09-1585-07

10.3969/j.issn.1000-1093.2016.09.005

2015-11-12

陸野（1988—），男，博士研究生。E-mail:luye_njust@163.com；周克棟（1964—），男，教授，博士生導(dǎo)師。E-mail:zkd81151@njust.edu.cn