6 内弹道基础.pptVIP

通过密闭爆发器可以测定f和a的值。是实验常数。 定容积燃气状态方程如下： 则实际空间容积： 比容: 6.3.5 变容状态方程 射击时膛内容积变化的图解 变容积燃气状态方程： V=l*S 6.4 膛内射击过程中的能量转换 能 = 功 +Q 化学能 热力学方程 （P、V、T1-T） 弹丸：动能 炮管：后坐动能 气体动能 动能及折算动能 （m、V） 散热 在内弹道过程中，火药燃烧而不断产生高温燃气．在一定空间中燃气量的增加必然导致压力的升高，在压力作用下推动弹丸加速运动．弹后空间不断增加，高温燃气膨胀作功时，燃气的部分内能也相应地转化为弹丸的动能以及其他形式的次要能量．如后坐动能和膛壁热散失等，所以内弹道过程本质上是一种变质量变容积的能量转换过程，表达这种能量转换的关系式就称为内弹道能量守恒方程。 火药产生的能量（内能）： ：热容，为温度的函数 ：燃烧火药质量 主要有以下几种能量： (1)弹丸直线运动所具有的能量E1—即动能 (2)弹丸旋转运动所具有的能量E2 --即弹丸的动能，m是弹丸的质量 (3)弹丸克服摩擦阻力所消耗的能量E3。 (4)火药及火药气体的运动能量E4。 (5）身管和其他后坐部分的后坐运功能量E5。 (1)火药燃气所作的功 设次要功系数 则 (2)火药气体对膛壁的热散失 随着武器口径的增加而减小，所以相对热散失也是随着武器口径的增加而减小． （3）内弹道能量守恒方程 可得： （4）次要功及次要功系数的确定 实验确定次要功系数： 通过测出膛底的压力—时间pt--t曲线，同时测出初速v0 冲量-动量定理 6.5经典内弹道模型 6.5.1 基本假设 1）火药燃烧遵循几何燃烧定律。 2）药粒均在平均压力下燃烧，遵循燃烧速度定律。 3）内膛表面热散失用减小火药力f或增加比热比K的方法间 接修正 4）用比例系数 来考虑其他的次要功。 5）弹带挤进膛线是瞬时完成，以一定的挤进压力p。标志弹丸的起动条件。 6）火药燃气服从诺贝尔—阿贝尔状态方程。 7）单位质量火药燃烧所放出的能量及生成的燃气的燃烧温度均为定值，在以后膨胀作功过程中，燃气组分变化不予计及，由此虽然燃气温度因膨胀而下降，但火药力f、余容 a 及比热比K等均视为常数， 8）弹带挤入膛线后，密闭良好，不存在漏气现象。 6.5.2 单一装药内弹道方程组 （4）内弹道基本方程： 6.5.3 内弹道的四个时期 1）前期 当击发底火点燃了点火药后，由于点火药燃烧很快，可以认为瞬时达到了点火压力PB,此时药室(药筒)里的火药在定容下燃烧,直到压力达到挤进压力P0. 起始条件 Start 0 终止条件 End 0 2)第一时期 弹丸开始启动的一刻即为第一时期的开始,弹丸开始运动。随着火药的燃烧，压力不断上升，弹丸不断加速运动，直到最大膛压出现。 随后，在气体压力作用下，弹丸速度继续增加，弹后空间越来越大，但压力不断下降，直到火药燃完。 起始条件 End 0 终止条件 End 1 3)第二时期 由于火药已经燃完，不再生成新的火药气体，但原有的火药气体压力继续推动弹丸加速运动，直到弹底出炮口。 起始条件 End 1 终止条件 End 2 4）后效期 近似地认为后效期的P-t函数为指数函数，P是作用于弹底的压力。 6.5.4 混合装药内弹道方程组 6 内弹道基础 6.1 概述 内弹道学是专门研究弹丸在膛内运动规律的科学。 研究的对象是膛内的射击现象，包括火药在膛内的燃烧规律、弹丸运动的规律，以及膛内压力变化规律等方面的内容。 6.2 膛内射击过程 Fig.1. 典型身管 1—炮闩；2--药室；3—坡膛；4—线膛 枪炮发射系统 典型系统的包括身管、火药和弹丸。 射击过程分为: 点火传火过程 挤进过程 弹丸在膛内运动过程 后效作用过程 6.2.1点火传火过程 击发是内弹道循环的开始，通常利用机构方式(或用电、光)作用于底火(或火帽)，使底火药着火，产生火焰穿过底火盖而引燃火药中室的点火药，使点火药燃烧产生高温高压的燃气和灼热的固体微粒，通过对流换热的方式，使靠近点火源的发射药首先点燃。而后，点火药和发射药的混合燃气逐层地点燃整个火药，这就是内弹道循环开始阶段的点火和传火过程。 6.2.2挤进过程 在完成点、传火过程之后，随着火药的燃烧，产生了大量的高温高压燃气，推动弹丸运动。弹丸开始启动瞬间的压力称为启动压力。弹丸启动后，因弹带的直径略大于膛线内阴线的直径，弹带必须逐渐地挤进膛线．随着挤进，阻力也不断增加。当弹带全部挤进时，即达到最大阻力，这时弹带已被膛线刻成