劉華，范大鵬，李勝鵬，周擎坤（.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙40073；.湖南兵器資江機(jī)器有限公司，湖南益陽(yáng)43000）

?

狙擊步槍新型電動(dòng)擊發(fā)裝置設(shè)計(jì)與分析

劉華1，范大鵬1，李勝鵬2，周擎坤1
（1.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410073；2.湖南兵器資江機(jī)器有限公司，湖南益陽(yáng)413000）

摘要：針對(duì)狙擊步槍手動(dòng)擊發(fā)對(duì)瞄準(zhǔn)線的擾動(dòng)以及響應(yīng)速度慢等不足，提出一種新型嵌入握把內(nèi)部的電動(dòng)擊發(fā)裝置，分析其工作原理，建立電擊發(fā)裝置的參數(shù)化模型，并對(duì)該電擊發(fā)裝置進(jìn)行了仿真分析與實(shí)驗(yàn)測(cè)試。結(jié)果表明：該電動(dòng)擊發(fā)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射機(jī)電控?fù)舭l(fā)，其對(duì)瞄準(zhǔn)線方位方向的擾動(dòng)幅度降為手動(dòng)擊發(fā)的1/5，可有效降低擊發(fā)對(duì)瞄準(zhǔn)線的擾動(dòng)，提高射擊精度；響應(yīng)時(shí)間約為35 ms，遠(yuǎn)快于手動(dòng)擊發(fā)速度，提高了狙擊步槍擊發(fā)的響應(yīng)速度，有助于準(zhǔn)確把握擊發(fā)時(shí)機(jī)。

關(guān)鍵詞：兵器科學(xué)與技術(shù)；電動(dòng)擊發(fā)；電磁鐵；響應(yīng)時(shí)間；擊發(fā)時(shí)機(jī)；實(shí)驗(yàn)測(cè)試

0　引言

狙擊步槍射擊速度較低，其射擊精度主要由瞄準(zhǔn)的準(zhǔn)確與穩(wěn)定程度和扳機(jī)控制的水平兩個(gè)因素決定。在沒(méi)有瞄準(zhǔn)線穩(wěn)定的輔助裝置前提下，瞄準(zhǔn)線一直在目標(biāo)附近動(dòng)態(tài)調(diào)整，射手需要大量的實(shí)彈射擊訓(xùn)練，才能做出準(zhǔn)確判斷，選擇良好的擊發(fā)時(shí)機(jī)，獲得較好的射擊精度［1］。生物力學(xué)中理論證明：人的大腦從接受外界對(duì)肌肉的刺激到對(duì)其做出反應(yīng)并做出相應(yīng)的動(dòng)作所需的時(shí)間約200～300 ms［2］，由于射手自身的抖動(dòng)以及射手與目標(biāo)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)延遲很可能導(dǎo)致瞄準(zhǔn)線脫離目標(biāo)，造成射擊精度下降。同樣，扳機(jī)控制水平也直接影響射擊精度，平穩(wěn)順暢地扣壓扳機(jī)能夠有效減小槍口跳動(dòng)。若扣壓力不均勻比如突發(fā)情況猛扣扳機(jī)，或者由于害怕后坐而臆測(cè)擊發(fā)，出現(xiàn)聳肩情況，都會(huì)導(dǎo)致射擊精度急劇下降。

為了提高射擊精度，使射手具有良好的扳機(jī)控制水平以及準(zhǔn)確判斷擊發(fā)時(shí)機(jī)的能力，傳統(tǒng)的方法是增加射手的生理、心理訓(xùn)練強(qiáng)度。該方法耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，培養(yǎng)射手的周期長(zhǎng)。受環(huán)境以及射手心理、體能等因素的影響，該方法對(duì)提高射擊精度效果并不理想。美國(guó)陸軍實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)與公司［3-5］提出了采用電動(dòng)控制擊發(fā)機(jī)構(gòu)結(jié)合計(jì)算機(jī)控制與傳感器技術(shù)的方法來(lái)提高射擊精度，取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果。國(guó)內(nèi)在步槍上加裝電控裝置的主要集中于車載機(jī)槍，且采用現(xiàn)成的電磁鐵，體積重量較大，安裝于狙擊步槍上，人機(jī)工效差，難以滿足單兵作戰(zhàn)使用要求。因此，本文提出一種具有較高人機(jī)工效的握把式電擊發(fā)裝置，免除射手扣扳機(jī)引入的干擾，準(zhǔn)確把握擊發(fā)時(shí)機(jī)，以達(dá)到提高射擊精度目的。

1　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理

電擊發(fā)裝置總體設(shè)計(jì)思路為在不改變?cè)邪l(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，充分利用發(fā)射機(jī)外圍空間，將電磁鐵集成于握把之中，保證原有槍械的人機(jī)工效。安裝電磁鐵后的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　集成電磁鐵的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure chart of transmitter with electromagnet

電擊發(fā)裝置主要由發(fā)射機(jī)、握把電磁鐵及其連接銷釘組成。其中，握把電磁鐵包括推桿、拉桿、鐵芯、線圈、芯柱、磁軛、線圈骨架以及握把底蓋等。將電擊發(fā)鐵芯以及線圈等嵌入在握把之中，握把的外形尺寸不變，不改變射手的操控習(xí)慣。電擊發(fā)裝置為模塊化設(shè)計(jì)，與握把集成，不改變現(xiàn)有發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。電擊發(fā)裝置工作過(guò)程為控制算法判斷瞄準(zhǔn)線偏差，滿足射擊條件后，將電擊發(fā)裝置通電，電擊發(fā)鐵芯向下運(yùn)動(dòng)，使具有杠桿作用的電擊發(fā)推桿一端向下運(yùn)動(dòng)，另一端則向上運(yùn)動(dòng)推動(dòng)扳機(jī)運(yùn)動(dòng)，直到擊發(fā)。電擊發(fā)裝置推桿與扳機(jī)之間相對(duì)獨(dú)立，射手在不需電擊發(fā)時(shí)，可以手動(dòng)擊發(fā)。

2　電擊發(fā)裝置參數(shù)化模型

去除發(fā)射機(jī)內(nèi)部各零件外形，僅保留其關(guān)鍵尺寸，得到如圖2所示的受力分析圖。扳機(jī)與電擊發(fā)推桿形成凸輪擺桿機(jī)構(gòu)，扳機(jī)O1A為凸輪機(jī)構(gòu)擺桿，O1為扳機(jī)回轉(zhuǎn)軸，A點(diǎn)為扳機(jī)與電擊發(fā)推桿接觸點(diǎn)，長(zhǎng)度為lT；電擊發(fā)推桿與扳機(jī)接觸的輪廓為偏心圓形成的凸輪，以O(shè)2為凸輪回轉(zhuǎn)中心，O1O2間距離為lC，OC為偏心凸輪圓心，其半徑為R；BC為電擊發(fā)的鐵芯，鐵芯BC與電擊發(fā)推桿間為移動(dòng)副，B點(diǎn)可沿電擊發(fā)推桿O2B滑動(dòng)，O2B與O2OC間夾角為θ0，O2OC與O1O2連線間夾角為θP，鐵芯BC與O1O2連線的夾角為θB，O2到鐵芯BC的距離為l0.以O(shè)1點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，O1O2連線為X軸，建立O1XY坐標(biāo)系。

圖2　電擊發(fā)內(nèi)部零件受力分析Fig.2 Force analysis of internal parts

由于B′為固定點(diǎn)，因此BB′長(zhǎng)度變化等于電擊發(fā)鐵芯運(yùn)動(dòng)距離，因此，鐵芯的氣隙δ可表示為

式中：θP0為推桿在鐵芯吸合時(shí)的角度。

A點(diǎn)在圓弧上，可得

式中：Cst=（R2-l2P-l2T-l2C）/2.

O2到直線OCA的距離為

電擊發(fā)裝置的核心部件為直流螺線管電磁鐵，吸力″表達(dá)式［6］為

式中：I為線圈中通過(guò)的電流；N為線圈中匝數(shù)；S為磁路截面積；μ0為真空中的磁導(dǎo)率。

扳機(jī)在A點(diǎn)受到推桿的推力為″A，產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩為TA，鐵芯的拉力為″B，根據(jù)力傳遞關(guān)系計(jì)算得驅(qū)動(dòng)力矩TA為

式中：η為機(jī)構(gòu)總傳遞效率；″B為

驅(qū)動(dòng)力矩TA大于扳機(jī)阻力矩TT即可實(shí)現(xiàn)電控?fù)舭l(fā)。

當(dāng)線圈接通電流時(shí)，由于有自感電動(dòng)勢(shì)存在，線圈內(nèi)電流I由0呈指數(shù)方式上升到穩(wěn)態(tài)值I0.設(shè)線圈的內(nèi)阻為Re，電感為L(zhǎng)，則其表達(dá)式為

因此，電擊發(fā)鐵芯的動(dòng)力學(xué)模型［7］為

式中：″Te為扳機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中等效阻力；Me為發(fā)射機(jī)運(yùn)動(dòng)部件等效質(zhì)量；Ce為等效阻尼；Ke為發(fā)射內(nèi)部彈簧等效剛度。

利用（7）式可估算出電磁鐵響應(yīng)時(shí)間與發(fā)射機(jī)擊發(fā)響應(yīng)時(shí)間［8］，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使其響應(yīng)時(shí)間盡可能小?？紤]到鐵芯剩磁與線圈電感的存在，電磁鐵斷電后仍會(huì)吸合一段時(shí)間，為防止造成連發(fā)，需通過(guò)設(shè)計(jì)凸輪裝置利用自動(dòng)機(jī)后座能量使其迅速釋放，保證單發(fā)射擊。

3　仿真分析與實(shí)驗(yàn)測(cè)試

根據(jù)電擊發(fā)裝置的具體結(jié)構(gòu)尺寸，由（2）式、（5）式可得到鐵芯氣隙δ與扳機(jī)行程DT與扳機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩TA數(shù)值解，如圖3所示。

由圖3中可知驅(qū)動(dòng)力矩TA在氣隙小于4.75 mm時(shí)大于扳機(jī)阻力矩TT，扳機(jī)預(yù)壓行程約為0.8 mm，滿足預(yù)壓行程要求。

圖3　鐵芯氣隙與驅(qū)動(dòng)力矩、扳機(jī)行程關(guān)系Fig.3 Relationships among iron core gap，driving torque and trigger displacement

3.1仿真分析

圖3為理想條件計(jì)算結(jié)果，沒(méi)有考慮漏磁通、磁路飽和等因素，為提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度，采用多物理場(chǎng)仿真軟件COMSOL對(duì)電擊發(fā)裝置進(jìn)行有限元建模，計(jì)算線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)分布，計(jì)算電磁鐵在不同氣隙下的輸出力。

圖4（a）所示為磁路理論計(jì)算吸力″c與COMSOL的忽略磁飽和電磁吸力″l的對(duì)比圖，兩條曲線基本一致，表明漏磁影響相對(duì)較小。圖4（b）為考慮磁飽和情況時(shí)所示的力-位移曲線，從圖4（b）中可以看出，電磁吸力明顯小于忽略磁飽和時(shí)情況，說(shuō)明磁路發(fā)生了飽和。

進(jìn)一步可發(fā)現(xiàn)，預(yù)壓扳機(jī)使氣隙為4 mm時(shí)，電磁吸力為80 N左右，對(duì)應(yīng)的扳機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩為1.33 N·m，滿足預(yù)壓后擊發(fā)扳機(jī)的力需求。因此，該電擊發(fā)的設(shè)計(jì)能夠滿足功能要求。

圖4　電磁吸力仿真分析Fig.4 Simulating analysis of electromagnetic force

3.2實(shí)驗(yàn)測(cè)試

為了驗(yàn)證電擊發(fā)裝置對(duì)瞄準(zhǔn)線影響小、射擊精度高以及響應(yīng)速度快等推斷，在某型狙擊步槍發(fā)射機(jī)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，研制了電擊發(fā)裝置，實(shí)物照片如圖5所示。

圖5　電擊發(fā)裝置實(shí)物照片F(xiàn)ig.5 Photo of electric firing mechanism

利用激光器、位置靈敏探測(cè)器（PSD）、加速度計(jì)、NI數(shù)據(jù)采集卡等設(shè)備，對(duì)換有電擊發(fā)裝置的狙擊步槍進(jìn)行了實(shí)彈射擊測(cè)試，實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)示意圖如圖6所示。

為了比較手動(dòng)擊發(fā)方式與電動(dòng)擊發(fā)方式的優(yōu)劣，實(shí)驗(yàn)測(cè)試分成電擊發(fā)與手動(dòng)擊發(fā)兩種擊發(fā)方式進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電動(dòng)擊發(fā)方式為：光電瞄具判斷瞄準(zhǔn)線偏差滿足條件后，在光電瞄具顯示屏上顯示擊發(fā)標(biāo)志，與此同時(shí)使電磁鐵通電吸合，完成擊發(fā)動(dòng)作；手動(dòng)擊發(fā)方式為：同樣由光電瞄具判斷瞄準(zhǔn)線偏差滿足條件后，在光電瞄具顯示屏上顯示擊發(fā)標(biāo)志，但電磁鐵不通電，由射手看到擊發(fā)標(biāo)志后手動(dòng)擊發(fā)。通過(guò)此方法計(jì)算不同擊發(fā)方式對(duì)瞄準(zhǔn)線擾動(dòng)和響應(yīng)時(shí)間。

圖6　實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)示意圖Fig.6 Schematic diagram of experimental test system

實(shí)彈射擊所采用的狙擊步槍為某型12.7 mm半自動(dòng)狙擊步槍，射擊距離為100 m，綜合考慮PSD的測(cè)量范圍與分辨率，將PSD置于距兩腳架3.4 m處，兩種不同擊發(fā)方式各試驗(yàn)3組，每組5發(fā)，每完成一組更換一次靶紙，便于統(tǒng)計(jì)彈著點(diǎn)信息。

3.2.1瞄準(zhǔn)線擾動(dòng)測(cè)試

利用激光器與PSD對(duì)手動(dòng)擊發(fā)與電動(dòng)擊發(fā)引起的瞄準(zhǔn)線擾動(dòng)進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，典型的測(cè)試結(jié)果如圖7所示。

圖7（a）為手動(dòng)擊發(fā)對(duì)瞄準(zhǔn)線的擾動(dòng)測(cè)試結(jié)果，手動(dòng)擊發(fā)引起瞄準(zhǔn)線抖動(dòng)范圍約為：方位方向0.106 mrad、俯仰方向0.065 mrad；圖7（b）為電動(dòng)擊發(fā)方式對(duì)瞄準(zhǔn)線的擾動(dòng)，測(cè)試結(jié)果為：方位0.022 mrad、俯仰方向0.015 mrad，遠(yuǎn)小于手動(dòng)擊發(fā)對(duì)瞄準(zhǔn)線的擾動(dòng)。

圖7中手動(dòng)擊發(fā)與電擊發(fā)瞄準(zhǔn)線的初始值不同，主要原因是每次射擊槍身后坐都會(huì)使槍身與PSD相對(duì)位置發(fā)生變化，從而導(dǎo)致激光點(diǎn)在PSD上的位置放生變化，而且為使瞄具內(nèi)十字線壓住目標(biāo)中心，射手在射擊前會(huì)進(jìn)行一定的姿勢(shì)調(diào)整，這也會(huì)導(dǎo)致激光點(diǎn)在PSD上的位置放生變化。本文主要關(guān)注擊發(fā)前1～2 s時(shí)間內(nèi)瞄準(zhǔn)線的變化，以射手瞄準(zhǔn)目標(biāo)中心為基準(zhǔn)，PSD只測(cè)量瞄準(zhǔn)線的變化。

結(jié)合PSD測(cè)得的瞄準(zhǔn)線擾動(dòng)數(shù)據(jù)，兩種擊發(fā)方式各選取一組典型的實(shí)彈射擊結(jié)果進(jìn)行分析，其照片如圖8所示。

圖7　瞄準(zhǔn)線擾動(dòng)測(cè)試Fig.7 LOS disturbance test

圖8　實(shí)彈射擊照片F(xiàn)ig.8 Photos of shooting test

以靶標(biāo)中心白色圓點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)得彈著點(diǎn)坐標(biāo)，并計(jì)算射擊密集度半數(shù)散布圓半徑R50［9］，如表1所示。

由表1可知，手動(dòng)擊發(fā)R50值為3.40 cm，電擊發(fā)為2.86 cm，電擊發(fā)的射擊密集度高于手動(dòng)擊發(fā)的密集度。

表1　彈著點(diǎn)坐標(biāo)Tab.1 Coordinates of impact points

表1中兩種擊發(fā)方式實(shí)驗(yàn)中均有一發(fā)彈偏離其他4發(fā)彈，采用極值偏差法［9］，以顯著性水平α= 1%對(duì)其是否為反常彈進(jìn)行判斷：手動(dòng)擊發(fā)第5發(fā)彈的界限Q=9.16小于顯著性水平α=1%時(shí)的界限Qα=13.36，因此可確定此發(fā)彈不是反常結(jié)果，應(yīng)保留；而電擊發(fā)第5發(fā)彈的界限為Q=13.60，大于顯著性水平α=1%時(shí)的界限Qα=13.36，因此該發(fā)彈為反常結(jié)果，應(yīng)剔除。

剔除電擊發(fā)第5發(fā)彈后其R50值為1.02 cm，遠(yuǎn)小于手動(dòng)擊發(fā)R50值，電擊發(fā)的射擊密集度明顯高于手動(dòng)擊發(fā)的密集度，與瞄準(zhǔn)線擾動(dòng)測(cè)試結(jié)果一致。因此，驗(yàn)證了電動(dòng)擊發(fā)裝置可明顯減少瞄準(zhǔn)抖動(dòng)，提高射擊精度的推斷。

3.2.2響應(yīng)時(shí)間測(cè)試

由于求解非線性方程繁瑣，因此本文采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法獲得電擊發(fā)裝置的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，即利用NI數(shù)據(jù)采集卡，同時(shí)采集電擊發(fā)通電信號(hào)及擊發(fā)振動(dòng)信號(hào)，以允許擊發(fā)信號(hào)上升沿為開始基準(zhǔn)，線圈開始通電，以加速度峰值表示擊發(fā)完成，測(cè)量電擊發(fā)響應(yīng)時(shí)間，典型實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如圖9所示，測(cè)試結(jié)果表明：電擊發(fā)裝置擊發(fā)響應(yīng)時(shí)間約35 ms，遠(yuǎn)快于手動(dòng)擊發(fā)響應(yīng)時(shí)間230 ms.

4　結(jié)論

針對(duì)手動(dòng)擊發(fā)對(duì)瞄準(zhǔn)線的擾動(dòng)以及響應(yīng)速度慢等不足，本文提出了一種新型步槍電動(dòng)擊發(fā)裝置，采用了模塊化思想，保持了發(fā)射機(jī)原有的人機(jī)工效不變，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)擊發(fā)與手動(dòng)擊發(fā)功能相對(duì)獨(dú)立，建立了電擊發(fā)裝置的參數(shù)化模型，最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：電動(dòng)擊發(fā)裝置對(duì)瞄準(zhǔn)線方位方向的擾動(dòng)幅度降為手動(dòng)擊發(fā)的1/5，可顯著降低擊發(fā)對(duì)瞄準(zhǔn)線的擾動(dòng)，提高射擊精度；電擊發(fā)響應(yīng)時(shí)間約為35 ms，提高了狙擊步槍擊發(fā)的響應(yīng)速度，準(zhǔn)確把握擊發(fā)時(shí)機(jī)，為后續(xù)研究擊發(fā)時(shí)機(jī)決策問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。該電擊發(fā)裝置不改變發(fā)射機(jī)零部件，易于將現(xiàn)有的步槍升級(jí)，在輕武器自動(dòng)化、信息化方向上進(jìn)行了積極的探索。此外，還可將該電擊發(fā)裝置應(yīng)用于槍械、彈藥精度考核試驗(yàn)，使考核結(jié)果更加客觀。

圖9　響應(yīng)時(shí)間對(duì)比測(cè)試Fig.9 Response time test

參考文獻(xiàn)（References）

［1］ 王宇建，薛晉生.狙擊步槍自動(dòng)擊發(fā)技術(shù)分析［J］.火力指揮與控制，2015，40（2）：182-184. WANG Yu-jian，XUE Jin-sheng.A Survey of automatic percussion sniping rifle technic［J］.Fire Control&Command Control，2015，40（2）：182-184.（in Chinese）

［2］ 丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2000 DING Yu-lan.Ergonomics［M］.Beijing：Beijing Institute of Technology Press，2000.（in Chinese）

［3］ von Wahlde R，Kregel M，Haug T，et al.Application of an inertial reticle system to an objective personal weapon［R］.Adelphi，Maryland：Army Research Laboratory，1995.

［4］ Brosseau T L，Kregel M D.The inertial reticle technology（IRT）applied to a Remington 700 sniper rifle［R］.Adelphi，Maryland：Army Research Laboratory，2000.

［5］ Tracking point.Precision guided firearm white paper［EB/OL］. ［2015-11-03］.http：∥www.Tracking-Point.com/how-it-works.

［6］ 李鏗.電磁學(xué)［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1996. LI Qiang.Electromagnetism［M］.Beijing：National Defense Industry Press，1996.（in Chinese）

［7］ 郭文鳳，王軼強(qiáng).某高炮電動(dòng)擊發(fā)裝置電磁致動(dòng)的數(shù)學(xué)模型［J］.科技信息，2008（20）：515. GUO Wen-feng，WANG Yi-qiang.The electromagnetic actuation mathematic model of an artillery electronic firing mechanism［J］. Science&Technology Information，2008（20）：515.（in Chinese）

［8］ 王軍，李玉山，張賢椿，等.具有射擊域的武器系統(tǒng)的擊發(fā)特性與精度［J］.兵工學(xué)報(bào)，2010，31（2）：144-148. WANG Jun，LI Yu-shan，ZHANG Xian-chun，et al.The analysis on the shooting characteristics and precision for weapon system with shooting domain［J］.Acta Armamentarii，2010，31（2）：144-148.（in Chinese）

［9］ 唐湘燕，馬立剛，劉振偉，等.GJB3995—2000輕武器射擊精度計(jì)算方法［S］.北京：中國(guó)人民解放軍總參謀部，2000. TANG Xiang-yan，MA Li-gang，LIU Zhen-wei，et al.GJB3995—2000 Precision process methods of small arms firing accuracy［S］. Beijing：General Staff of PLA，2000.（in Chinese）

中圖分類號(hào)：TP273

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-1093（2016）06-1111-06

DOI：10.3969/j.issn.1000-1093.2016.06.020

收稿日期：2015-12-03

基金項(xiàng)目：武器裝備預(yù)先研究項(xiàng)目（40404110205）

作者簡(jiǎn)介：劉華（1987—），男，博士研究生。E-mail：easygoingliuhua@sina.com；范大鵬（1964—），男，教授，博士生導(dǎo)師。E-mail：fdp@nudt.edu.cn

Design and Analysis of a Novel Electric Firing Mechanism for Sniper Rifles

LIU Hua1，F(xiàn)AN Da-peng1，LI Sheng-peng2，ZHOU Qing-kun1
（1.College of Mechatronic Engineering and Automation，National University of Defense Technology，Changsha 410073，Hunan，China；2.Hunan Zijiang Ordnance Industries Group Co.，Ltd，Yiyang 413000，Hunan，China）

Abstract：A novel electric firing mechanism which is imbedded in the rifle grip is proposed for the disturbance to line-of-sight（LOS）and low action speed caused by manual firing.The structure and operating principle of the electric firing mechanism are illustrated.A parametric model is established.The electromagnet force of the electric firing mechanism is simulated in COMSOL，and the disturbance to LOS and response time of the electric firing mechanism is tested.The result shows that the mechanism is capable of electrically firing，the azimuthal disturbance of electric firing to LOS is reduced to 1/5 of manual firing，and the response time is 35 ms，which is much faster than manual firing speed.The electric firing mechanism will be helpful to catch the firing time precisely.

Key words：ordnance science and technology；electric firing；electromagnet；response time；firing time；experimental test