埋头弹火炮内弹道及装药分析

埋头弹火炮内弹道发射与常规弹道发射明显不同之处是,弹丸是在点火药产生的气体推动下嵌入膛线,而且行程比较长.为使内弹道发射的稳定性提供保证对其装药设计进行深入研究,为工程应用提供理论指导.通过软件计算和试验的结果对影响内弹道的因素进行分析,并对弹丸嵌入过程进行研究.该装药结构设计合理可靠,该程序能够用来指导同类装药结构设计.     

横切棒状和包覆粒状发射药混合装药定容燃烧性能

为了研究横切棒状和包覆粒状发射药混合装药的定容燃烧性能,制备了9/19的横切棒状药和含有Ti O2的高分子阻燃太根7/19包覆粒状发射药,对不同混合配比的横切棒状药和包覆粒状发射药进行了密闭爆发器试验,测定了发射药在不同装填密度下的定容燃烧性能,研究了混合比对混合装药定容燃烧性能的影响规律,分析了横切棒状药和包覆粒状发射药共同燃烧相互作用。结果表明:装填密度对发射药混合装药定容燃烧性能产生影响,随着装填密度增加,侵蚀燃烧降低,燃烧渐增性增加。混合比例对混合装药燃烧渐增性产生影响,在装填密度为0.20 g·cm~(-3)和0.32 g·cm~(-3)条件下,横切棒状和包覆粒状发射药获得较佳燃烧渐增性的混合比例分别为4∶6和3∶7。横切棒状药和包覆粒状发射药混合装药燃烧的相互影响主要表现在燃烧前期,横切棒状药改善了包覆粒状发射药的点火;燃烧中后期,横切棒状药和包覆粒状发射药燃烧趋于独立。     

模块装药膛内火焰扩散过程的理论研究

模块装药结构的复杂性增加了膛内发射过程实验诊断的难度与不可预计性。本文建立了两相流内弹道模型，考虑了模块运动以及初始装填分布等多方面因素，利用该模型计算结果与实验结果吻合得较好。该模型及程序可以用来模拟模块装药内弹道早期点火，火焰扩散，装药床的移动以及压力波的发展过程，从而为这类装药的设计提供了理论依据。     

大口径高速平衡炮不同发射药应用探讨

为了保证平衡炮在大药室、长传火距离和大装药量装填条件下的发射安全,讨论了大口径高速平衡炮发射一般发射药的选择原则,用经典内弹道理论对不同发射药作了计算与分析,在建立平衡发射两相流理论模型的基础上对管状药和粒状药的发射作了压力渡强度安全对比分析,结果表明,所设计的装药结构在保证发射初速大于960 m/s的要求下,膛压低于300 MPa,压力波动也在安全范围之内,总体上选用双基管状药优于三基粒状药.     

颗粒模压发射药装药的点传火性能

以粒状高能硝胺发射药为基础药,经过表面钝感、包覆、模压处理,制备颗粒模压发射药。设计底部结构和传火管结构两种点传火结构方案,利用30 mm高压模拟火炮,研究颗粒模压发射药装药的点传火性能。结果表明,与底部结构相比,传火管结构将颗粒模压发射药装药的点火延迟时间缩短15.2%,膛内最大负压差降低8.41 MPa,装药床受到的最大挤压力减小11.93 MPa。传火管结构方案使颗粒模压发射药装药具有良好的点传火性能。     

105 mm炮射导弹发射装药的一种优化设计方案

针对105 mm炮射导弹武器系统试验中出现的不良射击现象,通过分析其发射装药的特点,提出了一种发射装药优化设计的方案.新方案主要把主装发射药设计为高分子材料钝感七孔粒状单基药,较原管状药装药更具燃烧渐增性和更好的低温度系数特性,燃烧更充分,大大减少炮口烟、焰和炮尾焰等不良射击现象.     

固体随行装药内弹道模型及数值模拟

随行装药点火燃烧在整个火炮内弹道过程中具有独特性，有必要开展随行装药内弹道过程的理论研究，为工程应用提供理论指导。采用包容式固体随行装药方案，利用新研制的点火延迟机构，考虑了弹丸的变质量问题。在实验的基础上，建立了固体随行装药的内弹道零维模型，并与常规装药进行了对比，预测了弹后空间特征参数的变化规律。采用模型编写的计算软件计算结果与30mm弹道炮的实验结果进行比较可以看出，计算的P-t曲线与实测的P-t曲线具有较好的一致性。建立的数学物理模型的处理方法行之有效，可以用来指导随行装药的设计。     

模块装药火炮内弹道二维两相流数值预测

根据模块装药火炮复杂装药结构的特点,考虑了隔仓及环形间隙区的作用并建立了轴对称二维两相流内弹道理论模型。数值预测结果表明,膛底、药室口部曲线与实验有较好的一致性。文中还给出了模块装药膛内发射过程的详细计算结果,对于指导该类装药设计具有重要意义。     

某型导弹前置装药与导引头匹配研究

针对某型反坦克导弹前置装药的选药，对ＢＡＳＣ编码内容进行了修正；应用该编码，对三种前置装药与模拟导引头和反应装甲的作用进行了破甲威力理论计算，并进行了破甲试验验证。为该弹前置装药的设计，提供理论依据和试验依据。     

单模块装药膛内流场特性试验及数值仿真

模块装药是目前大口径加榴炮主要的装药结构之一。为了更加精确地研究单模块装药膛内燃烧的内弹道特性,分析膛内燃气流动及压力波变化规律,设计了模块装药燃烧模拟试验平台,并进行了单模块装药的膛内燃烧试验。根据模块装药的特点,分区域建立了模块装药轴对称二维两相流内弹道模型。基于高阶精度MUSCL（Monotonic Upstream-centered Scheme for Conservation Laws）格式,数值模拟了单模块装药药室内部点传火过程。结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,不同测试点的压力曲线的计算峰值误差均低于4%,表明所建立数学模型和使用的计算方法能够较好地描述单模块装药药室内部燃烧过程。结果还发现,在t=5.0 ms前,由于模块未破裂,药盒端盖的阻隔导致主装药燃气无法及时向药室扩散,仅传火管燃气对膛内流场造成微弱的影响,这一时期药室内部压力最大值比传火管右端未破膜前仅上升约4.3%;当模块破裂后,模块与药室边界处存在3.05 MPa的压力梯度,使得火药燃气及固相颗粒沿轴向快速向药室自由空间流动,在弹丸底部区域形成较强反射压力波;随着时间的推移,压力波反复震荡,并逐渐减弱。     

火药破碎对压力异常影响的数值模拟

根据火药破碎度与颗粒间应力的实验关系式，通过计算膛内火药床的颗粒间应力，直接获得不同时刻膛内不同位置的火药床的破碎度，分析了火药破碎对膛内循环过程的影响。指出火药破碎是产生异常压力甚至膛炸的主要原因。研究结果对膛内异常压力和膛炸机理分析以及装药设计均具有重要理论指导意义。     

低铬白口铸铁复合变质的作用及动力学效应

采用Re-Ca-Ti-Al对低铬白口铸铁进行复合变质。在炉内、炉外实行"二步法"处理,并按变质合金异质 形核的生核能大小设计分级处理的顺序,起到了控制碳化物的析出量和改善析出形态,净化铁液,净化晶界,细化晶 粒等良好的变质效果。这些变化主要是复合变质所产生的动力学效应对其影响的结果。     

火箭发动机单室双推力多孔装药设计方法

为有效提高火箭弹炮口速度,减小发动机后喷燃气对发射装置的作用力,提出了单室双推力多孔装药结构,给出了装药药柱燃烧面积及通气面积计算方法,利用某火箭发动机的装药参数,计算了多孔装药内弹道特性参数.设计及计算结果表明,多孔装药结构易实现单室双推力的要求,能够提高装药药柱的刚强度特性.     

子母弹活塞式抛撒机构单燃烧室与双燃烧室内弹道仿真研究

本文介绍了单燃烧室和双燃烧室的子母弹抛撒机构,分别建立了内弹道方程组,对其进行了内弹道仿真研究,最后分析了两者的优缺点,为抛撒火药的选择和抛撒机构的工程设计提供了理论依据。     

嵌银丝端燃药柱燃气发生器理论性能分析

为了研究嵌入金属丝后端燃药柱燃速的变化规律,探讨嵌金属丝端燃药柱燃气发生器应用于非壅塞固体火箭冲压发动机中的可行性。采用编制的零维内弹道程序,对嵌银丝端燃药柱燃气发生器的理论性能进行了分析。算例结果显示:嵌入银丝能有效提高推进剂的燃速;设计稳态段较长的内弹道曲线是嵌银丝端燃药柱燃气发生器应用于非壅塞固体火箭冲压发动机中的关键。     

底排装置工作不一致性对射程散布影响的研究

底部排气弹与传统制式弹相比的主要特点是射程远但散布大。影响其射程散布的重要因素之一就是底排装置工作的不一致性。通过建立底部排气弹底排装置内弹道和外弹道计算模型,基于独立随机假设理论,采用数值模拟方法,计算分析了由于点火具点火延迟时间、底排装置工作时间和底排药剂部分脱落造成质量偏差的不一致性对射程散布的影响。得到了平均单位点火延迟时间、底排装置工作时间和质量偏差引起的射程改变量。对于单位点火延迟时间引起的射程改变量630m与试验结果667m吻合较好,故在此基础上的计算模拟结果具有一定的工程应用参考价值。     

航空弹射装置内弹道循环模拟

本文介绍航空弹射装置的结构原理,建立该装置的数学物理模型,在计算机中进行内弹道循环的仿真,为弹射装置的设计与研究提供参考。     

导弹仪器支架有限元分析

根据某导弹仪器支架的结构设计方案 ,利用大型有限元结构分析软件 ANSYS,采用梁、板壳和质量单元描述结构主体 ,用局部刚化模拟仪器支架转角和加强处 ,并对其上的仪器设备和电缆的模拟作了有益的尝试。通过细致的网格划分 ,建立了较为合理的结构有限元动力学计算模型 ,对其进行了结构强度和振动模态分析。计算结果预示和验证了仪器支架的结构性能 ,进而为进行结构振动控制设计提供了理论参考依据。     

某小口径变燃速密实装药火炮内弹道两相流模型仿真分析

利用现代内弹道理论,建立了某小口径变燃速密实装药火炮内弹道两相流体力学模型,并进行了数值仿真分析。结果表明：变燃速密实装药能在控制膛压的情况下,有效提高弹丸初速;火药颗粒钝感层厚度和底火药量对弹道性能影响较大;压力波状况的模拟可用于火炮发射安全性分析。     

燃气泄漏对火药燃气多活塞抛撒的影响研究

针对子母弹火药燃气多活塞抛撒的设计问题,文中以经典内弹道模型为基础,结合流量模型,将子母弹火药燃气多活塞抛撒过程划分为3个阶段,建立了考虑燃气泄漏的火药燃气多活塞抛撒内弹道数学模型.以某子母弹抛撒结构为例,分析了燃气泄漏参数对子母弹火药燃气多活塞抛撒过程的影响规律,并对火药燃气多活塞抛撒结构工程设计中的泄漏面积提出了控制建议,为火药燃气多活塞抛撒结构工程设计提供参考.