枪炮内弹道学PDF电子书下载

绪论 1

0.1 枪炮射击过程中的内弹道循环 1

0.2 内弹道研究内容及任务 2

0.3 内弹道学的研究方法 3

0.4 内弹道学在枪炮设计中的作用与地位 4

0.5 基础科学和武器的发展对内弹道学的推动作用 5

0.6 内弹道学发展史的回顾 6

第1章 枪炮膛内射击现象和基本方程 9

1.1 枪炮发射系统及膛内射击过程 9

1.1.1 发射系统简介 9

1.1.2 膛内射击过程 10

1.2 火药燃气状态方程 11

1.2.1 高温高压火药气体状态方程 11

1.2.2 定容状态方程及应用 12

1.2.3 变容状态方程 18

1.3 火药燃烧规律与燃烧方程 19

1.3.1 几何燃烧定律及其应用条件 19

1.3.2 气体生成速率 20

1.3.3 形状函数 21

1.3.4 多孔火药 24

1.3.5 包覆火药与弧厚不均火药的形状函数 33

1.3.6 固体火药燃烧机理及影响燃烧的因素 38

1.3.7 燃速方程 41

1.3.8 火药实际燃烧规律的研究 45

1.4 膛内射击过程中的能量守恒方程 50

1.4.1 能量守恒方程的建立 50

1.4.2 弹丸极限速度及弹道效率 54

1.5 弹丸运动方程 56

1.5.1 弹丸在膛内运动过程中的受力分析 56

1.5.2 挤进阻力 57

1.5.3 膛线导转侧作用在弹带上的力 62

1.5.4 弹前空气阻力 65

1.5.5 平均压力表示的弹丸运动方程 66

1.5.6 次要功和次要功计算系数 67

1.6 膛内火药气体压力的变化规律 72

1.7 内弹道方程组 76

1.7.1 基本假设 76

1.7.2 单一装药内弹道方程组 77

1.7.3 混合装药内弹道方程组 78

第2章 内弹道方程组的解法 80

2.1 内弹道方程组的数学性质 80

2.2 l-ψ分析解法 81

2.2.1 减面形状火药的弹道解法 82

2.2.2 多孔火药的弹道解法 94

2.2.3 混合装药的弹道解法 102

2.3 梅逸尔－哈特简化解法 106

2.3.1 简化假设及方程组 106

2.3.2 求解过程 107

2.4 数值解法 109

2.4.1 量纲为1的内弹道方程组 109

2.4.2 龙格－库塔法 110

2.4.3 内弹道计算步骤及程序框图 110

2.4.4 特殊点的计算方法 111

2.4.5 计算例题 114

2.5 枪内弹道解的特殊问题 116

2.6 内弹道表解法 116

2.6.1 内弹道相似方程 116

2.6.2 内弹道表解法简介 118

2.7 装填条件变化对内弹道性能影响及最大压力和初速的修正公式 121

2.7.1 装填条件变化对内弹道性能的影响 121

2.7.2 最大压力和初速的修正公式 127

第3章 膛内气流及压力分布 132

3.1 引言 132

3.2 内弹道气动力简化模型 132

3.3 比例膨胀假设下的压力分布 133

3.3.1 比例膨胀假设及推论 133

3.3.2 膛底封闭情况下弹后空间的压力分布 136

3.4 拉格朗日假设条件下的近似解 142

3.4.1 拉格朗日假设 142

3.4.2 膛底封闭条件下的压力分布 142

3.4.3 有气体流出情况下膛内压力分布 144

3.4.4 考虑膛内面积变化的膛内压力分布 148

3.4.5 内弹道计算中应用的压力换算关系 154

3.5 毕杜克极限解 155

3.6 三种假设下压力分布的讨论 164

第4章 内弹道势平衡理论 168

4.1 内弹道势平衡理论基本概念 168

4.1.1 态能势π 168

4.1.2 势平衡及势平衡点 169

4.1.3 势平衡点的火药已燃百分数？ 170

4.2 膛内火药实际气体生成函数 172

4.2.1 实际燃烧定律的表示方法 172

4.2.2 主体燃烧阶段的燃气生成函数 172

4.2.3 碎粒燃烧阶段的燃气生成函数 173

4.3 应用实际燃烧规律的内弹道解法 175

4.3.1 关于解法的几点说明 175

4.3.2 以势平衡点为标准态的内弹道相似方程组 176

4.3.3 势平衡点各弹道量的确定 179

4.4 确定燃气生成系数的弹道方法 179

4.4.1 主体燃烧阶段 180

4.4.2 碎粒燃烧阶段 182

4.5 最大膛压和初速的模拟预测 183

4.5.1 势平衡点参量与pm及vo的关系式 183

4.5.2 膛内燃烧性能参数与密闭爆发器燃烧性能参数之间的对应关系 184

第5章 内弹道设计与装药设计 190

5.1 内弹道设计 190

5.1.1 引言 190

5.1.2 内弹道设计基本方程 193

5.1.3 设计方案的评价标准 195

5.1.4 内弹道设计指导图与最小膛容 201

5.1.5 内弹道设计步骤 205

5.1.6 加农炮内弹道设计的特点 217

5.1.7 榴弹炮内弹道设计的特点 220

5.1.8 枪的内弹道设计特点 223

5.2 内弹道优化设计 225

5.2.1 优化设计的目的 225

5.2.2 优化设计步骤 225

5.2.3 应用举例 229

5.3 装药设计 232

5.3.1 火药装药及装药元件 233

5.3.2 装药设计的一般步骤 234

5.3.3 装药结构及分类 236

5.3.4 装药中的点火系统设计 247

第6章 特种发射技术内弹道理论 268

6.1 无后坐炮内弹道理论 268

6.1.1 无后坐炮发射原理及内弹道特点 268

6.1.2 无后坐条件 271

6.1.3 无后坐炮内弹道方程 274

6.1.4 无后坐炮内弹道方程组的数值解法 276

6.1.5 无后坐炮的次要功计算系数 279

6.2 迫击炮内弹道 281

6.2.1 迫击炮及其弹药结构 281

6.2.2 迫击炮的弹道特点 282

6.2.3 基本假设和内弹道方程 285

6.2.4 迫击炮内弹道计算 286

6.3 膨胀波火炮内弹道理论 289

6.3.1 膨胀波火炮的发射机理 290

6.3.2 膨胀波火炮的特点 290

6.3.3 膨胀波火炮发射过程的研究现状 291

6.3.4 后喷装置的设计要求及打开方式 292

6.3.5 膨胀波火炮内弹道模型建立及数值模拟 294

6.3.6 膨胀波波速仿真及最佳开尾时间的确定 297

6.4 平衡炮内弹道理论及数值模拟 300

6.4.1 引言 300

6.4.2 平衡炮内弹道模型 301

6.4.3 平衡炮数值模拟及结果分析 303

6.5 高低压火炮内弹道 307

6.5.1 高低压发射原理与假设 307

6.5.2 基本方程 308

6.5.3 高低压火炮内弹道方程求解方法 310

6.6 超高射频串联发射内弹道模拟与仿真 310

6.6.1 引言 310

6.6.2 超高射频弹幕武器发射原理 311

6.6.3 超高射频串联发射内弹道模型的建立 312

6.6.4 超高射频火炮数值模拟结果与分析 314

第7章 内弹道两相流及发射安全性分析 323

7.1 引言 323

7.2 膛内压力波及其影响因素 324

7.2.1 膛内压力波现象 324

7.2.2 压力波形成机理 325

7.2.3 影响压力波的因素分析 327

7.3 内弹道两相流数值模拟及安全性分析 332

7.3.1 某大口径坦克炮一维两相流数值模拟 332

7.3.2 混合颗粒床中一维颗粒轨道模型及其数值模拟 339

7.4 装药安全性评估方法 346

第8章 火炮身管烧蚀磨损与寿命 350

8.1 引言 350

8.2 身管烧蚀磨损现象 350

8.2.1 内膛表面的变化 351

8.2.2 白层和热影响层 354

8.2.3 内膛尺寸的变化 354

8.2.4 药室长度的变化 356

8.2.5 膛线形状的变化 356

8.3 内膛烧蚀与磨损机理 357

8.3.1 快速冷、热循环使内膛表面产生裂纹 357

8.3.2 火药气体的热作用和机械作用是烧蚀的主要因素 358

8.3.3 火药气体与内膛表面金属的化学作用 358

8.4 防火炮烧蚀磨损的技术措施 359

8.4.1 采用低爆温的火药 359

8.4.2 采用缓蚀添加剂 360

8.4.3 减小挤进压力和改进弹带材料 361

8.4.4 应用身管内膛表面强化技术 362

8.4.5 激光热处理身管镀铬层新工艺 362

8.5 身管寿命 363

8.5.1 身管寿命判别条件及分析 364

8.5.2 火炮寿命终止时寿命发数的计算公式 366

8.5.3 身管寿命的预测方法 368

8.5.4 影响身管寿命的因素 375

8.5.5 提高身管寿命的技术措施 378

参考文献 381

索引 383