火砲的制退復進機主要是用來吸收火砲後座時的能量，並且利用此能量，在火砲後座完後，將砲管推回其原來備發的位置。世界上的火砲制退復進機種類繁多，分類的方法也是很多，但主要還是有兩種型式：液簧式制退復進機構及液氣式制退復進機構。兩者主要的差別在使用不同的復進機構，液簧式是採用彈簧式的復進筒，而液氣式是採用氣壓式的復進筒。一般來說，小口徑的火砲採用液簧式的制退復進機，大口徑的火砲則使用液氣式的制退復進機。近幾年來，各個國家為都致力研發體積小、重量輕的火砲以提升性能適應現代的戰場的需求，也正因此，火砲制退復進機構的研究發展決定了火砲的性能的提升的最重要因素。但是在各種研究的方法中，對於火砲運動方程式的完整的描述較少，所以本文依此為探討的重點。
本論文就液簧式制退復進機構火砲的一維運動過程，詳細推導其運動方程式，並建立完整的制退復進機構數學模型。再依此模型，設立目標函數，利用最佳化理論使得制退復進機構得到較佳的制退距離。

The recoil mechanism of the artillery is an apparatus to absorb the recoil energy which uses it to push the barrel on the battery position. There are mainly two types of recoil mechanisms in the world: hydrospring and hydropneumatic recoil mechanism. The differences of the two types are using different recuperators. In general, the hydrospring recoil mechanism is suitable for the small caliber weapon, and the hydropneumatic mechanism is applied on the large caliber artillery. In recent years, all countries try to improve performances on the artillery by light weight and small volume. Therefore, the researches of the recoil mechanism are important on improving artillery’s performance. However, there are few articles to make description on the dynamic analysis of the recoil mechanism.
In this study, the dynamic equations of spring type recoil mechanism were proposed. After that, the physical model of the recoil mechanism can be made, and an objective function for optimization was selected. Finally, optimum design theory was used to obtain a better solution on the recoil length of the artillery.

目錄

誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
1. 緒論 1
1.1 前言 1
1.2研究動機 2
1.3制退復進機 3
1.4文獻探討 5
1.5論文架構 6
2.制退復進機基本原理 7
2.1制退復進機定義及其目的 7
2.2制退復進機的結構介紹 9
2.2.1制退機 9
2.2.2復進機構 11
2.2.3復進緩衝器 15
2.2.4補充器 18
2.3制退復進機主要的兩種型式 20
2.3.1液氣式制退復進機 20
2.3.2液簧式的制退復進機 20
3.火砲後座運動之動力學分析 23
3.1假設條件 23
3.2火砲後座整體受力分析 23
3.3火砲元件受力分析 28
3.3.1火砲砲管受力分析 28
3.3.2砲身與砲架間的摩擦力 41
3.3.3制退筒的受力分析 44
3.3.4復進機的受力分析 48
3.4結論 52
4.制退復進機構力學模型建構 55
4.1制退復進機構的動力系統 55
4.2以SIMULINK建構動力系統 58
4.3驗證 62
4.4液簧式火砲制退復進機的模擬 65
5.模擬結果與最佳化 70
5.1模擬結果 70
5.2最佳化分析 74
6.結論與未來研究方向 79
6.1結論 79
6.2未來研究方向 79
參考文獻 80
附錄壹 82

[1]http://www.combatindex.com/store/tech_man/tm_m198.html
[2]Headquarters Department of the Army, Principles of Artillery Weapons, Technical Manual NO.9-3305
[3]http://www.cmaintop.com/uploadfiles/cyilakezhanzheng.pdf
[4]http://members.tripod.com/~nigelef/buffrec.gif
[5]楊筑妃，“制退復進機之動態模擬分析與最佳化”，碩士論文，國立交通大學機械工程學系，新竹，第17-81頁，2005。
[6]林佳永，“砲口制退器構形設計之研究”，碩士論文，國防大學理工學院兵器工程系，桃園，第2-5頁，2006。
[7]阮海水編譯，制退復進機設計，聯勤印製廠，聯勤第二零二廠，1982。
[8]陳正順，吳炎全，樊丕緒， ｢火砲制退系統節流面積設計｣ ，第十三屆國防科技研討會，1-10頁，2004。
[9]溫學聖，“微處理器控制大口徑火砲制退復進機構可行性分析”，碩士論文，國防大學中正理工學院，桃園，第25-41頁2002。
[10]張月林，火砲反後座裝置設計，國防工業出版社，中國，第95-108頁，1984。
[11]Horn, F. and Boutteville, S.V., Handbook on Weaponry, Rheinmetall GMbh, Germany, Ch8-9, pp. 298-495, 1982.
[12]Joseph E. S., and Charles R.M., and Richard G. B., Mechanical Engineering Design, McGrawHILL,American,Ch10,pp. 510-557, 2004.
[13]張兆豊主編，標準機械計圖表便覽，臺隆書店，臺灣台北，第8-4頁至8-24頁，1993第六版。
[14]郭威志，“矩陣型的Lambert W-函數及其應用於時滯系統穩定性分析”，碩士論文，東海大學數學系，台中，第1-8頁，2004。
[15]吳炎全，“制退復進機研改設計報告”聯勤202廠，台北，第1-20頁，1998。
[16]Kuo, Chiang Cha, “Optimization of Selection Parameters for Soft Recoil Mechanism”, Master's thesis, University of Wisconsin-Madison, 1983.
[17]Zoran R., “Influence of Hydraulic Brake Input Parameters on the Output Level Parameters for Artillery Weapons”, Scientific-Technical,vol.,No.2,2004.
[18]宗士增、錢林方、徐亞棟，“火炮反后座裝置動力學耦合分析與優化”，兵工學報，第二十八卷，第三期，第272-275頁，2007。
[19]杭燚，“火砲虛擬現實建模技術研究”，碩士論文，南京理工大學，南京，第1-8頁，2002。
[20]Bruno B., “Anti-Recoil Device with Brake, Brake Compensator and Recuperator”, United States Patent#6,536,324,2003.