卡弹机构是火箭炮发射系统中防止火箭弹前后移动及对火箭弹进行定位的关键装置,其闭锁力的大小直接影响火箭弹运输过程的安全性和发射效果,因此对卡弹机构闭锁力的测试尤为重要。卡弹机构闭锁力测试设备是对卡弹机构的闭锁力进行测试的专用设备。本文针对现有设备大多存在的测试效率低、只能静态测试且数据不稳定、自动化程度低、测试对象单一等问题,在某企业现有设备的基础上,对覆盖全系列火箭炮闭锁力测试的设备进行了研究,研究内容和结果包括:(1)卡弹机构闭锁力测试设备总体设计。研究采用理论分析的方法,根据设备性能需求和主要技术指标,在旧测试设备的基础上,完成了设备的整体结构及执行机构、快速脱钩弹簧、模拟弹快速连接、模拟弹自动对准平台等在内的关键零部件及控制传动结构的设计工作。新研制的测试设备能够覆盖全系列型号火箭炮的闭锁力测试,且对不同工作原理的卡弹机构闭锁力测试时也无需换工装和专用夹具,解决了当前大多闭锁力测试设备测试对象单一,无法覆盖全系列型号火箭炮的卡弹机构闭锁力测试的问题。(2)卡弹机构工作过程脱钩瞬态动力仿真研究。目前多数卡弹机构闭锁力的测试属于静态测试,不能对脱钩的瞬态过程进行监测,无法对可能影响闭锁力的因素进行参数补偿。本文基于虚拟仿真技术,采用Abaqus仿真软件对卡弹机构脱钩瞬态过程进行仿真;对可能影响卡弹机构闭锁力的因素进行了分析研究,结果显示火箭炮的质量、载荷大小、弹体尾部表面与卡弹结构接触面的摩擦系数对闭锁力均有一定影响,其中发射载荷对闭锁力的影响较为显著。研究结果使闭锁力的静态测试变成一个可以模拟整个卡弹机构脱钩过程的动态测试过程,同时也为卡弹机构及测试设备的设计提供了理论依据。(3)卡弹机构测试设备控制系统设计。针对当前大多闭锁力测试设备测试效率低,自动化水平不高,主要靠人工操作进行测试任务的问题,本文对测试设备的控制系统进行了设计,主要包括关键硬件选型、系统控制流程设计、控制程序编写、人机界面设计,使测试设备可以自动进行卡弹机构闭锁力测试,大大提高了工作效率。(4)样机试制及测试数据对比分析。为了验证研制设备的使用性能,本研究还进行了样机的试制。通过对样机测试闭锁力、旧设备测试闭锁力和仿真闭锁力进行对比分析,结果表明本文样机测试的闭锁力数据更加稳定,数值波动小,满足设备测试性能要求,解决了现有测试设备测试数据可靠性差的问题。