火药燃烧的不均一性引起的初速或然误差的密闭爆发器予估

实践表明,在火炮的装药结构、点大条件和射击条件严格控制下,初速或然误差主要决定于火药身的性能.根据内弹道势平衡理论,该文从理论上证实了初速的散布与火药在爆发器中的燃烧不均一性参量∑'/(1—∑')成正比,其中∑'= 误差主要决定于火药本身的性能.根据内弹道热平衡理论,该文从理论上证实了初速的散布与火药在爆发器中的燃烧不均一性参量∑'/(1—∑')成正比,其中∑'=Γ_0/Γ_0为p～t曲线拐点前,火药的平均燃烧猛度与初始燃烧猛度的比值.进而建立了初速或然误差的密闭爆发器模拟方法,经实际验证,该方法准确可行.     

大口径火炮发射装药点传火模拟试验装置的研究

设计了一种大口径火炮发射装药点传火系统的模拟试验装置,用于测定大口径火炮装药点传火实体的燃烧特性。通过在该模拟试验装置上进行不同点传火结构方案的试验研究,筛选优化出点传火结构方案,进行了装药内弹道验证试验,测得膛压曲线光滑,压差曲线呈衰减状。实验说明该模拟装置,可以对不同点传火结构方案进行对比、筛选,为大口径火炮装药点传火结构设计以及火炮射击试验初期的安全评估,具有指导作用。     

身管对某发射药初速或然误差影响分析

初速或然误差是发射药的重要弹道性能指标,它的大小影响发射药内弹道性能的稳定性和再现性。为了分析身管对某发射药初速或然误差的影响,依据已经获得的该发射药初速或然误差的大量试验数据,利用数理统计方法对不同身管试验所得的结果分别进行了正态性检验、异常性检验和一致性检验。检验结果表明:试验数据呈正态分布、样本值均无异常值、样本总体方差相等而均值差有显著差异。得出了不同身管对发射药初速或然误差有显著影响的结论。可见,身管质量的一致性是影响发射药初速或然误差的因素之一。     

一种提高炮射智能弹药初速的新型发射装药方案

基于再生式液体炮(RLPG)及差动原理,提出了一种提高炮射智能弹药初速的新型随行装药方案,其特点是能在保持射弹过载不变条件下,大幅度提高火炮工作容积利用率和初速。这种装药技术便于与次口径脱壳弹设计技术匹配,设计出高升阻比滑翔弹,从而更有利于提高火炮的射程。导出了差动随行装药火炮内弹道模型。数值计算表明,160 mm口径火炮采用这种新型装药方案,在限定最大膛压为350 MPa、射弹底部最大压力为p2 m≤318 MPa、飞行弹重为43.4 kg及弹丸行程为7.64 m的条件下,取随行药量9.2 kg、主装药量13.41 kg,弹丸初速相对常规装药可提高26%,火炮工作容积利用率提高约28%。飞行弹丸采用次口径滑翔弹时,弹径为130 mm,采用修正质点外弹道模型计算得到的火炮最大射程可增大到99 km。     

基于CE/SE方法的某大口径火炮模块装药内弹道数值模拟

建立了基于CE/SE方法的模块装药一维两相流内弹道数学模型,并利用该模型对某大口径火炮的发射内弹道过程进行了模拟,获得了膛压、气相速度、空隙率等内弹道参数的时间演化过程和轴向空间分布规律。通过将膛压曲线和内弹道相关参数的模拟结果与试验结果的对比,验证了模块装药一维两相流内弹道数学模型的正确性。利用该模型研究和分析了可燃容器能量以及装药长度等参数对内弹道环境的影响。结果表明,可燃容器能量越大或者装药长度越小,膛内压力波动现象越明显,膛底和坡膛处压力与时间曲线均会产生压力双峰现象,且最大负压差以及膛底、坡膛压力曲线的初峰值随着可燃容器能量的增大或者装药长度的减小而逐渐升高。研究结果对指导大口径火炮装药设计、内弹道环境优化设计具有重要意义。     

埋头弹随行装药内弹道性能的数值分析

为研究埋头弹火炮的更优性能,基于2次点火及火药程序燃烧控制技术,建立了埋头弹固体随行装药内弹道零维模型。针对某埋头式榴弹的试验结果进行了数值模拟,获得的初速、膛压变化规律与实测结果相吻合。在此基础上,数值分析了加载随行装药后多参数变化对埋头弹火炮内弹道性能的影响。结果表明,在最大膛压不变的条件下,随行装药可提高炮口初速6%; 随行装药量、燃速系数及点火延迟时间三者合理优化匹配,才能实现最佳的内弹道性能。     

模块装药技术及其进展

将模块装药用作155mm榴弹炮的发射装药已经成为先进国家大口径火炮系统最优先发展的项目,是各国发射装药研制的"热点".155mm榴弹炮发射药装药经历了从布袋式装药到刚性装药,从刚性装药到模块装药的发展过程.80年代后期,北约国家(英、美、法、德、意)为155mm火炮签署了弹道谅解备忘录,决定研制统一标准的全等式组合装药(23L药室6个模块,18升用5个模块),协议还对初速、射程分界及重叠达成一致意见.     

基于Johnson-Cook本构模型的弹带挤进过程数值模拟

采用非线性有限元数值模拟的方法对某大口径火炮弹带挤进过程的力学机理进行了研究。基于Johnson-Cook动态本构模型并结合实验测试数据,在有限元软件ABAQUS中建立了挤进过程的非线性动力学模型,利用显式数值积分算法对弹带挤进过程的非线性动力学进行了数值模拟。通过数值计算,分析了弹带刻槽形成过程,得到了弹丸挤进运动规律、动态挤进阻力及挤进压力值,获得了摩擦性质对弹带挤进过程的影响规律。结果表明:摩擦系数越大,挤进时间越长,挤进阻力越大,对应的挤进压力也就越高。研究结果可为大口径火炮、弹丸和装药设计研究提供一定的参考。     

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。     

电热化学发射技术在大口径火炮上的应用前景

电能增强技术和等离子体点火技术是电热化学发射技术的两个重要研究方向.在目前技术水平条件下,利用电能增强技术来较大幅度提高大口径火炮炮口初速的方法是不可行的;利用等离子体点火技术增强火药燃烧性能可提高某大口径火炮2.6%的炮口初速,但该方式在电能的加载、时序放电的控制和火药气体的状态平衡方面存在很大的技术困难.等离子体点火技术较常规火炮的技术优势主要体现在提高火炮的弹道一致性及射击精度、弹道性能补偿和引燃更高密度发射药等方面,并预测了在将来高能高密度装药方面等离子体点火技术对提高炮口初速所具有的潜在优势.