随着当今武器系统多元化、多维化、攻击饱和化的发展趋势,各国空中打击力量越来越强大,打击速度也越来越块,这对防空反导体系提出了更高要求。高速及超高速转管武器系统具有射速高、初速快、整体结构紧凑等优点,主要用于防空反导体系的末端防御,能够有效拦截空中目标,高性能转管武器系统以其高射速和强火力密集度等优势成为了新一代舰炮武器的发展方向。转管舰炮武器发射系统在连续、高频的复杂冲击载荷作用下,会产生振动、冲击、变形、温升、振颤等复杂动力学响应,在上述响应耦合作用下,转管武器射击精度、射击稳定性以及发射系统的后坐性能等会受到极大影响,本文主要基于某型转管武器进行发射系统动力学特性及发射性能分析,以达到通过修改多因素参数策略的方式提高转管武器发射性能的目的。本文基于转管武器系统独特的结构形式,分析了其工作过程和工作机理,并对转管发射系统进行受力分析及动力学分析,根据发射系统中构件的拓扑关系及分析结果,提出轴承支承刚度、托架支承位置、缓冲装置参数等多种因素会影响发射系统身管组偏转振动特性和后坐冲击特性以及身管的冲击振颤特性,进而影响转管武器的发射性能;此外,根据分析结果及后续仿真试验要求,对转管武器发射过程中弹药击发产生的炮膛合力以及轴承的变形刚度进行了分析计算。针对分析目标,通过仿真试验的方法分析了多因素对转管武器发射系统动力学特性的影响情况。引入支承轴承弹性变形时,为探究轴承支承刚度、托架支承位置等因素对发射系统身管组动力学特性的影响特点,建立了发射系统刚体虚拟样机,并对轴承弹性变形进行了合理的等效建模,通过控制变量的方法得到了修改不同因素参数值时身管组偏转振动和后坐冲击特性表征参数的变化特点,以此得出多因素对转管武器发射系统动力学特性及发射性能的影响情况。考虑单根身管变形对发射性能的影响,分析了身管在弹药冲击下的弯曲振颤特性。对于高速转动及冲击载荷下的身管弯曲振颤特性,根据铁木辛柯梁理论建立了基于柔性身管的发射系统运动方程及动力学模型,并利用Ansys及ADAMS软件创建了发射系统的刚柔耦合虚拟样机,通过仿真试验的方法分析了托架不同支承位置对柔性身管弯曲振颤特性的影响情况。发射系统动力学特性的变化会直接影响转管武器的射击性能。以提高射击性能为目标,基于前述多因素对转管发射系统的动力学特性的影响分析结果,为得到多因素最优参数策略,以轴承刚度、缓冲参数、托架支承位置等因素参数为设计变量,以发射系统动力学特性表征参数特征值为优化目标,采用AMGA算法进行了多目标参数优化,得到了一组最优参数策略,并对此组多因素参数进行了危险性分析,得出了此组参数条件下发射系统的振型及模态频率,指出转管武器实际射击速度应避开其模态频率以避免发生共振现象。