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以计算代替试验是现代内弹道学努力的方向 现代内弹道学目前不可能取代经典内弹道学 也没有必要 现代内弹道学的研究方法复杂、难度大 经典内弹道学基本上可以满足工程需要 和实验内弹道学相结合 符合系数法 需要有足够数量的内弹道试验 增加实验的负担 装药燃烧生成燃气和燃气高速流出的现象 基本相同 工作时间 高压室较短 数十毫秒到数百毫秒 起飞发动机（助推器）工作时间与高压室相近 续航发动机工作时间则相对很长 数十秒以上 工作压力 大体相当 数兆帕至数十兆帕 燃气温度 大体相当 2000~3000K 主要内弹道性能参数 高压室 燃气流量 不追求燃气在喷管出口处的高速度 喷管多为欠膨胀设计 可采用无扩张段的径向喷口 主要内弹道性能参数 发动机 推力 流量 力求提高燃气在喷管出口处的排气速度 需要计算的内弹道参量 高压室 燃气压力 温度 流量 发动机 燃气的压力 温度 流量 发动机推力 燃气密闭膨胀做功，推动导弹(弹丸)运动 低压室与炮膛类似 无后座式弹射器与无后坐力炮类似 燃气的流出 燃烧现象 低压室内 无 燃气由高压室流入 炮膛内 有 燃气由装药燃烧生成 燃气压力 低压室内相对很低 零点几兆帕至数十兆帕 炮膛内压力很高 可达数百兆帕 初速和加速度 弹射器不高 导弹的加速度和初速较低 每秒数十米 数十g 火炮高 追求弹丸的高初速 300~1500m/s 上万g 燃气温度 低压室略低 希望越低越好 免去隔热装置 某些大型弹射器采用燃气-蒸汽式低压室 火炮较高 筒（膛）内运动时间 导弹较短 数十毫秒到数百毫秒 弹丸更短 数毫秒至数十毫秒 需要计算的内弹道参量 低压室 燃气的压力 温度 导弹的运动速度 枪炮 燃气的生成速率 燃气的压力 温度 弹丸的运动速度 研制高性能的武器系统 历史上，内弹道学的主要问题 给一定量装药的火炮 计算 炮口初速 最大压力 最初主要靠试验解决 弹道摆测量炮口初速 1707年康辛尼（Cassini）提出 弹道摆还时常发挥作用 无后坐炮的后坐力调零 铜柱测压器 1860年，诺贝尔 测量膛压 可靠性高 铜柱测压器很少失败 直到今天还被广泛使用 理论内弹道学研究的重要发展 内弹道基本方程系 几何燃烧定律 拉格朗日问题 建立描述射击现象的内弹道基本方程系 十九世纪六十年代开始 弹丸和火药能量方程 列萨尔 燃烧方程 萨劳 塞伯尔，刘维利等 几何燃烧定律 内弹道学中有关火药燃烧的重要定律 内弹道学从纯经验发展到半经验的主要标志 拉格朗日问题 1798年 弹道学上的流体动力学问题 第一个 最重要的一个 求解膛底和弹底之间的分布规律 压力 密度 气体速度 拉格朗日假设 弹后气体速度与距离呈线性规律变化 在整个内弹道时间内 引用了近二百年 大大地简化计算过程 当相对装药量小于1时，不会产生太大的误差 实际装药量/弹丸质量 内弹道学飞速发展 二次世界大战到二十世纪六十年代 完善了经典内弹道学 使之成为真正的科学 诸多专著 《内弹道学》 谢列伯梁可夫 苏联 教授，科学家 1942初版 1949年修订再版 1962年修订三版 改名为《身管武器与火药火箭内弹道学》 《火炮内弹道学》 J.康纳教授 美国 内弹道学家 1951年 《内弹道学》 洪特 1951年 高速火炮理论 沙吉尔 现代内弹道学的发展阶段 二十世纪七十年代~今 主要标志 《现代枪炮内弹道学》 1979年 克利尔.塞墨菲尔德（美国，教授） 谢庚教授翻译 现代内弹道学的第一本专著 为内弹道研究做出了卓越的贡献 陆军弹道研究所 一直提出内弹道学的最重要的问题 美国 莱因金属公司弹道与火药部 德国 圣路易研究所 法、德 理论基础 经典内弹道学 热力学 膛内流动现象 按拉格朗日线性假设来处理 现代内弹道学 热力学 气体动力学 用气体动力学的理论来研究膛内气体流动问题 物理模型 ?经典内弹道学 几何燃烧定律 拉格朗日假设 忽略两相流问题 现代内弹道学 点火 燃烧 两相流 数学模型和计算技术 经典内弹道学 常微分方程和代数方程联立方程系 现代内弹道学 含有偏微分方程系 对物理现象的描述更准确 求解的难度也相应地增加 内弹道学的发展 某种程度上依赖于计算机的先进程度 实验及检测技术 经典内弹道学 压强和初速的测量达到一定程度的准确性和再现性 在此基础上成为一门学科 现代内弹道学 在许多新技术的基础上逐渐发展 其发展决定于弹道实验的进展程度 内弹道学 基本概念 原理 方法 新概念武器 内弹道学发展概况 课堂讲授 自学 讨论 概述 弹射内弹道学 固体火箭发动机内弹道学 火炮内弹道学 新概念推进发射技术及内弹道 轻气炮等 内弹道气动模型 金志明，翁春生. 高等内弹道学[M].国防工业出版社：2003 袁曾凤. 火箭导弹弹射内弹道学[M].北京工业学院出版社：1988 张平等，固体火箭发动机原理[M]，