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绪论 1

1 外弹道学的研究对象及其任务 1

2 常用术语、定义与符号 2

第一篇 外弹道学基本问题 5

第一章 抛物线理论 5

1 重力和重力加速度 5

2 抛物线弹道方程 7

3 弹道任意点、顶点和落点诸元 8

4 抛物线理论的应用 10

4.1 等斜射程时高低角与瞄准角的关系 弹道刚性原理 10

4.2 相对停留时间 12

4.4 修正公式 13

4.3 平均弹道高 13

第二章 作用于弹丸的空气动力和力矩 15

1 引言 15

2 大气特性简介 15

2.1 大气构成 15

2.2 空气状态方程 虚温 16

2.3 气压、气温及其随高度的分布 17

2.4 我国炮兵标准气象条件 19

2.5 声速随高度的标准变化 20

3 空气阻力 21

3.1 空气阻力的组成部分 21

3.2 摩阻 22

3.3 涡阻 25

3.4 波阻 27

3.5 阻力定律与弹形系数 33

3.6 空气阻力加速度 弹道系数 空气阻力函数 37

3.7 声速对阻力函数的影响 38

3.8 F(uτ)的经验公式 39

4 弹轴与速度矢量不重合时的空气动力和力矩 40

4.1 无自转与摆动时 41

4.2 有自转和摆动时 49

5 关于弹丸的知识 55

5.1 弹丸的外形 55

5.2 弹丸质量及其与口径和弹道系数的关系 60

5.3 转动惯量 61

1 基本假设 63

第三章 弹丸质心运动方程组 空气弹道特性 63

2 描绘弹丸质心运动的主要参量 64

3 以时间t为自变量的弹丸质心运动方程组 65

3.1 直角坐标系的弹丸质心运动方程组 65

3.2 自然坐标系的弹丸质心运动方程组 66

4 以x为自变量的弹丸质心运动方程组 67

5 以y为自变量的弹丸质心运动方程组 68

6 以弹道弧长s为自变量的弹丸质心运动方程组 69

7 斜角坐标系的弹丸质心运动方程组 69

8 空气弹道的一般特性 72

8.1 速度沿全弹道的变化 72

8.2 空气弹道的不对称性 75

8.3 最大射程角 77

8.4 空气弹道由с、υ0、θ0三个参量完全确定 79

附录 空气弹道的存在唯一性证明 80

第四章 外弹道解法 82

1 引言 82

2 近似分析解法 82

2.1 西亚切解法及其应用 83

2.2 级数解法 86

2.3 炸弹弹道解法 89

2.4 空中射击弹道的近似解法 95

3 数值积分法 102

3.1 差分法 102

3.2 龙格-库塔法 116

4 外弹道表解法 121

4.1 低伸弹道表的应用 122

4.2 地面火炮外弹道表的应用 123

4.3 高射炮外弹道表的应用 125

第二篇 弹丸飞行稳定性理论 128

引言 128

第五章 坐标系及弹丸的一般运动方程组 131

1 坐标系及坐标变换 131

1.1 坐标系 131

1.2 坐标变换 131

2 作用在弹丸上的力和力矩 136

3 弹丸的一般运动微分方程组 138

3.1 弹丸质心运动方程组 138

3.2 弹丸绕心运动方程组 139

3.3 考虑弹丸不对称时的绕心运动 141

第六章 起始扰动引起的弹轴运动--攻角方程的齐次解 142

1 旋转弹的弹轴运动 142

1.1 在简化条件下旋转弹的弹轴运动 142

1.2 在全力组和力矩组作用下旋转弹的弹轴运动 147

2 尾翼弹的弹轴运动 155

2.1 非旋转尾翼弹的弹轴运动 155

2.2 旋转尾翼弹的弹轴运动 157

2.3 马格努斯力矩对弹轴运动的影响 158

3 气动参数与弹轴运动参数间的关系 159

4 弹丸的自转运动 159

4.1 旋转稳定弹丸的自转与膛线缠度 159

4.2 弹轴自转的衰减 161

4.3 尾翼弹的导转和平衡转速 162

第七章 重力和弹丸不对称引起的弹轴运动--攻角方程的非齐次解 164

1 重力引起的弹轴运动 164

1.1 动力平衡角 164

1.2 马也夫斯基方程 166

1.3 动力平衡角和马也夫斯基方程的物理实质 170

2 弹丸不对称性引起的弹轴运动 171

3 攻角方程的非齐次解和通解 174

第八章 弹轴运动对弹丸质心运动的影响 177

1 引言 177

2 起始扰动对质心运动的影响 178

2.1 起始扰动对速度方向的影响--跳角散布 178

2.2 起始扰动对弹丸质心运动轨迹的影响--螺线弹道 184

2.3 起始扰动对弹道系数、射程及其散布的影响 192

3 重力对弹丸质心运动的影响--偏流 194

4 弹丸不对称性对速度方向的影响 199

5 考虑有章动角存在时的弹丸质心运动方程组 201

第九章 弹丸起始扰动初步分析 203

1 引言 203

2 前定心部紧压膛壁模型下的弹轴运动 204

2.1 弹丸的受力分析 204

2.2 半约束期内的弹轴运动 206

2.3 后效期内的弹轴运动 209

2.4 影响起始条件的主要因素及其与射弹散布的关系 211

3.1 弹丸在膛内运动简介 213

3 前定心部与膛壁碰撞模型下的弹轴运动简介 213

3.2 几点结论 215

第十章 弹丸飞行稳定性 216

1 引言 216

2 弹丸的陀螺稳定性讨论 217

3 弹丸的动态稳定性 219

3.1 弹丸的动态稳定性判据 219

3.2 对稳定区的分析 219

4 弹丸的追随稳定性 223

5 膛线缠度公式 224

6 尾翼弹丸的共振和转速闭锁现象 227

6.1 弹丸的共振现象 227

7 弹丸飞行稳定条件 230

7.1 旋转弹飞行稳定条件 230

6.2 转速闭锁 230

7.2 尾翼弹飞行稳定条件 231

8 弹轴非线性运动简介 232

附录 陀螺力矩及其对稳定性的影响 233

第三篇 射表编制、弹道设计与实验 235

第十一章 修正理论 235

1 概论 235

1.1 标准条件 235

1.2 修正理论的实际意义 236

1.3 修正对象与方法 236

1.4 弹道平均值 近似层权和高射层权 238

2 求差法 243

2.1 考虑弹道条件和气象条件非标准时的弹丸质心运动方程组 243

2.2 考虑地形、地球条件时的弹丸质心运动方程组 244

3 微分法--射程修正部分 247

3.1 主要修正系数的计算 247

3.2 弹道条件变化时的射程修正 249

3.3 对气压、气温的修正 郎日文定理 250

3.4 对风的修正 254

3.5 修正系数表及其应用 257

3.6 火炮运动时的修正 258

3.7 炮耳轴与炮身轴线不垂直时的方向修正 260

3.8 炮耳轴不水平时的方向修正 261

3.9 地表为曲面与重力加速度大小和方面变化时综合修正量的估算 263

4 微分法--飞行时间修正部分 265

4.1 弹道条件和气压、气温非标准时飞行时间的修正 265

4.3 横风对飞行时间的修正 266

4.2 纵风对飞行时间的修正 266

5 高射时的修正 267

4.4 火炮运动对飞行时间的修正 267

6 气温、气压变化用空气密度和音速变化替代的问题 269

第十二章 射表编制问题 273

1 射表的内容与形式 273

2 射表的种类和要求 275

3 射表基本诸元和修正诸元的计算 276

3.1 应用质心运动方程组计算射表诸元 277

3.2 应用弹道表计算射表诸元简介 279

4 高低角对瞄准角的修正计算 279

5 射表中各中间误差的确定 281

7 高射炮射表编制问题 282

6 低伸弹道射表编制问题 282

第十三章 弹道设计问题 285

1 概述 285

2 弹形系数和弹道系数的分析与估算 287

3 射击密集度的大小分析与估算 289

3.1 距离中间误差的分析与估算 290

3.2 方向中间误差的分析 291

4 飞行稳定性的设计问题 291

5 几个传统的最佳解介绍 293

5.1 加农炮或榴弹炮合理初速与弹丸质量的选定 293

5.2 穿甲弹的弹道设计问题 297

6 有关尾翼式穿甲弹设计中的几个问题 298

7.1 综合优化设计的意义 299

7 弹丸的外弹道气功综合优化设计简介 299

7.2 优化设计数模简介 300

8 初速级的确定 301

第十四章 外弹道实验简介 303

1 射表编制实验 303

1.1 射击实验前的准备 303

1.2 初速及其中间误差的测定和速降修正公式 305

1.3 跳角及其中间误差的测定 312

1.4 弹道系数 飞行时间和密集度的测定 315

1.5 侧偏和偏流测定 320

1.6 气象诸元的测定 323

1.7 炸高和炸点时间的测定 324

2.1 弹丸运动曲线及其与气动力系数的关系 325

1.8 射击实验计划与弹药消耗估算 325

2 由自由飞行数据求弹丸气动力系数 325

2.2 翻转力矩特征数和起始章动角速度的测定 328

2.3 升力与马格努斯力特征数的实验测定 329

2.4 极阻尼力矩特征数的实验测定 330

2.5 马格努斯力矩特征数的实验测定 330

2.6 赤道阻尼力矩特征数的实验测定 331

2.7 Kx0及k值的实验测定 332

2.8 尾翼弹空气动力系数及起始条件的实验测定 333

附录 334

一、符号表 334

二、函数表 341

参考文献 386