某型航炮不停射故障分析论文

某型航炮不停射故障分析

李万利

（芜湖天航装备技术有限公司，安徽芜湖 241000）

【摘要】本文通过对某型航炮射击过程中，松开射击按钮后，航炮不能停止射击的故障进行分析，确定了顶杆扣机是造成不停射故障的主要元件，通过力学分析和计算确定了顶杆扣机α 角磨损是造成航炮不能停止射击的关键因素。提出了航炮不停射故障的排除方法改进措施，供修理维护人员参考。

【关键词】航炮；射击；磨损

1 故障状况

某型航炮是一种自动武器，将弹头射出，并依靠火药气体的能量作用在炮管机心匣右退和前冲，在炮管匣后退、前冲的过程中，传动各机构完成打火、开膛、抛壳、锁膛等五个动作，从而自动进行射击。航炮停射是一种常见的故障模式。随着部队作训强度的提高，作战任务的增多，航炮一旦出现停射故障，将无法有效地对地面目标实施打击，从而给作训作战任务的顺利完成带来严重影响，同时可能给飞机自身安全造成影响。某型航炮在修理过程中进行地面射击试验时，多次出现不停射故障。

2 原理分析

2.1 工作原理分析

某型航炮射击前顶杆被顶杆扣机扣住，机心组被射击扣机扣住，复进簧和顶杆弹簧都处于压缩状态。射击时，按下射击按钮，扣机组的线圈通以27V 直流电。铁芯在线圈磁场的作用下向左推铁芯顶杆，其顶端作用扣机架克服扣机架簧弹力。同时使顶杆扣机旋转，释放顶杆。顶杆在其弹簧作用下伸出，使打火臂上端向外，下端向里压射击扣机轴上的旗形板，使射击扣机收起，释放机心组，机心组便在复进簧的作用下前冲，完成送弹入膛、锁膛和打火，使航炮发射。航炮在按住射击按钮时，射击扣机始终处于收起状态，航炮处于连续射击状态。航炮由发射转化为停射的条件是扣机线圈断电。当松开射击按钮时，扣机组线圈断电，电磁拉力消失。当顶杆扣住面越过顶杆扣机时，由于扣机架簧力的作用，通过扣机操纵臂一方而使铁芯顶杆和铁心复位，使顶杆扣机转动逆时针转动扣住顶杆。此时打火臂下端不再作用旗形板，射击扣机在弹簧力作用下，其后端伸出(向右)，扣住机心组，航炮处于停止射击的状态。

2.2 故障分析

针对某型航炮停射故障原因，分析入下：

1）顶杆与机心匣的相对凸出量变小

为了保证顶杆扣机能可靠的扣住顶杆，要求机心匣传动顶杆将顶杆压到极限位置的时候，顶杆上的扣住面应超越顶杆扣机的扣住面，其超越量不小于1.8mm。如果顶杆与机心匣的相互作用面磨损时，就会使定的超越量小于1.8mm，这样松开射击按钮后，顶杆扣机就不能可靠的扣住顶杆。在修理过程中如果发现其超越量小于1.8mm 时，应更换顶杆，更换后续进行磨配，应保证其超越量在（2.4 ～2.7）mm，从而保证航炮的正常使用。

(1) 锚杆均受到拉应力作用，最大值为243.5 MPa，最小值为215.1 MPa，最大值发生在弯矩作用方向指向位置处锚杆上，最小值发生在作用方向背离位置处的锚杆上。施加预应力后锚杆最大向上位移为3.176×10-4 m，最大向下位移为1.201×10-3 m，每根锚杆基本上为下部受拉，上部受压，对整根锚杆而言，变形较为均匀。

1）利用专用工具检查杆上的扣住面超越顶杆扣机的扣住面，其凸出量为2.47mm，满足技术要求。

2）分解顶杆扣机后，发现顶杆扣机端部有明显的磨损痕迹，再利用专用量角器测量顶杆扣机的α 角，α 角的角度为29.5°，已大于航炮停射和不停射的临界点角度28.5°。当α 角再增大时，顶杆扣机转动力矩则与原方向相反，使得顶杆扣机向释放顶杆方向转动，原来的扣住力却变成了释放力。

图1 顶杆扣机扣住面磨损后受力图

30-1 航炮不停射的原因是由于顶杆扣机扣住面磨损后，扣住面的角度变大导致的，通过本文的计算可知，当α 角从16°变化到28.5°时（无润滑状态），顶杆扣机就无法扣住顶杆，从而产生不停射现象。因此，排除该故障的方法是正确修复α 角，保证在α 角在16°～19°范围内。同时保证顶杆扣机和顶杆的扣住面贴合面积不小于3/4。就能确保航炮工作可靠性。

在正常情况下，松开射击按钮后，炮管机心匣后退过程中，顶杆备顶杆扣机扣住，炮管机心匣前冲过程，扣机在弹簧的作用下伸出扣住机心组，航炮便停射。如果扣机弹簧失效，扣机就不能及时伸出扣住机心组，因此，造成航炮不停射。

2）顶杆扣机α 角变大

3 故障定位

3）分解扣机弹簧后，检查扣机弹簧的表面质量、长度和工作压力均满足技术要求。

航炮实际使用中，顶杆扣机反复扣住和释放顶杆，扣住面不断磨损，导致α 越来越大，扣住深度越来越小，最终无法扣住航炮，导致航炮不停射故障时有发生。

由图1 可以看出，随着顶杆扣机的α 角的磨损，F1 力的作用方向也随之改变。某型航炮在工作过程中，顶杆扣机的扣住面要反复受到撞击力的作用，导致工作面磨损，磨损后α 角将变大，当α 角增大到一定量后，F1 力的方向就会指向顶杆扣机轴心的下方，产生向下的转动力矩，如图1 所示，此时不需要外力作用，扣机也会自动开放。

根据以上原因分析，具体故障定位如下：

酱醪取样：在无菌条件下将酱醪搅拌均匀，各称取10.00 g，用100 mL容量瓶定容，静置过滤，待测。

4 故障排除及试验验证

更换顶杆扣机，更换后，通过磨配。为了保证磨配后的顶杆扣机角度在规定的范围内应采用专用工装，将顶杆扣机固定在工装中，让顶杆扣机的扣住面从工装的中心伸出，工装上的该面的倾角在16°～19°范围内可调，利用工装来保证磨配时锉刀的平稳移动，当顶杆扣机扣住面与工装的倾斜面齐平时，顶杆扣机扣住面的角度应在16°～19°范围内。重新对航炮进行地面试射，航炮工作正常。

5 结论

3）扣机弹簧失效

为正确修复α 角，文中提出的采用辅助工装来提高磨配质量的方法，虽未在实践中验证，但技术上是可行的。它解决了在没有任何约束的情况下，用锉刀在面积只有6mm²的扣机工作面上锉削，并且要保证倾斜角度值在16°～19°范围内以及锉削后的扣住面必须为平面的难题。

选取我院选出接受心脏起搏器植入术患者26例，随机将患者分成对照组和观察组，各13例，本次研究是经过医院伦理委员会同意后实施的，所有患者的精神状态良好，认知功能正常。其中对照组男6例，女7例，年龄53～86岁，平均（65.1±4.3）岁，观察组男7例，女6例，年龄51～85岁，平均（66.2±4.1）岁，通过对两组患者一般资料进行比较后，差异无统计学意义（P＞0.05）。

面对当今的发展趋势，小语种的教学模式也在不断改革，从单一培养模式到复合培养模式，实行“3+1”（在中国学习3年小语种专业知识，到相关小语种国家学习1年）或者“2+2”（在中国学习2年专业知识，到相关小语种国家学习2年）的学制对学生进行培养，这样既加强了专业知识的学习，有能够让所学知识得到锻炼，在实践中提升自我能力。

航炮上有很多配合面（工作面）需要进行磨配，通过设计辅助工具和工装，可以提高航炮磨配质量。

试验中文丘里管进出口截面直径应等于进气管的直径d1=d2=115 mm，压气机出口空气压力=0.157 MPa，温度=345 K，进气流量=0.529 kg/s，涡前废气压力=0.15 MPa。为保证废气有效引射入进气管，必须让排气管与文丘里管喉口部存在压力差，由经验数据查得，二者通常需有3～10 kPa的压力差[9]，因而我们选取pt=0.14 MPa。

【参考文献】

［1］30-1 航炮产品图样、磨配工艺.

［2］戴承勋，著.航空自动武器[M].空军工程学院出版，1974.

［3］温诗铸，黄平，著.摩擦学原理[M].清华大学出版社.1998.

Failure Analysis of a Certain Type of Aircraft Gun

LI Wan-li
（Wuhu TianHang Aero-Tech Co.,Ltd,Wuhu Anhui 241000,China）

【Abstract】 In this paper,the failure of the aircraft gun of type Acertain gun which cannot stop shooting after releasing button is analyzed,and it is determined that the ejector button is the main element that causes the failure.Through mechanical analysis and calculation,it is determined that thewear of Angle a of the ejector buttor is the key factor that causes the gun not to shop shooting.This paper puts forward the improverment measures to eliminate the nonstop shooting fault of the aircraft gun of the reference of the maintenance personnel.

【Key words】 The gun shoot wear and tear

中图分类号： TJ392

文献标识码： A

文章编号： 2095-2457（2019）29-0037-002

DOI： 10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.29.016

作者简介：李万利（1980—）,男,安徽亳州人,芜湖天航装备技术有限公司，本科，工程师，现主要从事武器外挂装置修理技术研究工作。