某突击炮炮口流场数值模拟研究

为研究突击炮发射时对炮口周边远、近场响应的影响,进行了某突击炮炮口流场数值模拟与分析。针对突击炮发射穿甲弹的高初速、高炮口压力特点,采用可压气体黏性流动的Navier-Stokes方程,建立炮口流场模型,采用Spalart-Allmaras湍流模型,应用Roe-FDS格式,结合动网格技术,在内弹道参数求解的基础上,进行突击炮炮口流场数值模拟。数值模拟结果得到了突击炮炮口冲击波超压分布与扩展特性,及炮口流场温度分布情况。炮口冲击波在远场的传播主要呈现衰减趋势; 在近炮口区域,受到膛内喷出射流的能量补充及强烈的相互作用,形成超压值较高的近场特性。研究结果对揭示突击炮炮口流场特性,预测炮口冲击波对装备与作战人员的危害具有参考价值。     

枪械设计中的膛口噪声预测计算方法

利用数学分析方法，在大量实验研究基础上给出了计算枪械膛口噪声的经验公式。     

枪弹初速下降对弹道高影响的试验研究

在一项科研试验中发现，散装和纸盒包装的枪弹，经过较短时期的贮存，其初速出现较大的下降，文中探讨了枪弹初速下降量与弹道高的变化关系，为长期贮存后的枪弹提供合理的使用范围。     

某天线抗冲击波超压能力研究

炮口制退是火炮上一个重要膛口装置,对于安装于身管炮尾附近位置的天线,炮口制退器产生的冲击波超压对其影响不容忽视,文中通过分析在冲击波超压作用下某天线受力、变形情况,论证其抗冲击波超压的能力,并对天线罩的耐冲击次数进行了讨论.     

Numerical Simulation of Muzzle Flow Field Based on Calculation ofCombustion Productions in Bore

To improve the accuracy of numerical simulation of muzzle chemical flow field, and study the gunpowder combustion productions, the muzzle flow field is simulated coupled with the calculation of combustion productions in bore. The calculation in bore uses the gibbs free-energy minimization method and the classical interior ballistics model. The simulation of the muzzle flow field employs the multi-component ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)equations. Computations are performed for a 12.7 mm gun. From 2.48 ms to 3.14 ms, the projectile moves in the gun barrel. CO and H₂O masses decrease by 3.37％ and 6.51％, and H₂ and CO₂ masses increase by 11.11％ and 10.58％. The changes conform to the fact that the water-gas equilibrium reaction of all reactions plays a dominant role in this phase. After the projectile leaves the barrel, the masses of H₂ and CO decrease, and the masses of H₂O and CO₂ increase. When it moves to 80d away from the muzzle, the decreases are 12.75％ and 8.05％, and the increases are 12.76％ and 36.26％, which tallies with the existence of muzzle flame. Further, CO and H₂ burn more and more fiercely with the muzzle pressure p_g increasing, and burn more and more weakly with the altitude rising. When two projectiles launch in series, the combustion of the second projectile muzzle flow field is fiercer than the first projectile. Analysis results have shown that the proposed method is effective for simulating the muzzle flow filed.     

某型火炮炮口制退器结构特征的参数化建模

为实现炮口制退器的快速建模,对某型榴弹炮炮口制退器进行结构分析的基础上,研究制退器参数化的建模基准,确定炮口制退器的主要参数及其约束关系。采用CAA/C++对CATIA进行二次开发,利用程序驱动法实现炮口制退器的参数化建模。通过实例验证了参数驱动建模实际可行,提高了制退器的设计效率。     

叠氮硝胺对发射药枪口焰的影响

为研究1,5-二叠氮基-3-硝基氮杂戊烷(DIANP)对发射药枪口焰的影响,以14.5mm弹道枪为实验平台,采用高速摄影仪测试了不同DIANP含量的发射药枪口火焰参数;分析了DIANP含量及装药质量对枪口焰面积(A)、最大直径(C)、平均直径(D_(mean))和积分光密度(IOD)的影响;分析了叠氮硝胺发射药枪口焰初始火焰、中间焰和二次焰的结构及持续过程。结果表明,在双基发射药中加入DIANP以后,火药力从1 170kJ/kg增至1 189kJ/kg,然后开始降低,发射药爆温基本呈线性降低;发射药爆温及燃烧气体产物组成共同影响枪口焰的形成,DIANP的加入增加了燃烧产物中可燃气体含量,但可以有效降低发射药的爆温;与无DIANP的双基发射药相比,添加DIANP可以降低发射药的枪口焰面积、最大直径、平均直径和积分光密度,当添加DIANP的质量分数为12.5%时,叠氮硝胺发射药样品无二次焰的产生,火焰持续时间为8ms,比传统双基药降低71%。     

炮口冲击波超压无线存储测试系统设计

为了评估炮口冲击波对相关操作人员及设备造成的损伤和破坏程度,将存储测试技术应用到炮口冲击波测试中,并结合无线传输技术,使得测试主控制台可以在一定距离外进行有效监控。通过对测试系统进行的激波管动态校准,符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。测试装置在无线触发状态和多次重触发状态进行了测试试验,均成功获取到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波无线存储测试系统能有效工作,同时具有操作简单等优点,具有良好的应用前景。     

七孔发射药内外弧厚差异对其燃烧性能的影响

为了研究七孔发射药内外弧厚差异对其燃烧性能的影响,通过密闭爆发器静态燃烧试验及火炮发射药装药内弹道试验研究了内外弧厚一致性及弧厚偏差对高能低烧蚀叠氮硝胺七孔发射药燃烧性能的影响。结果表明,当发射药的内外弧厚差异较大时,密闭爆发器试验中发射药增面燃烧阶段结束点提前,增面燃烧阶段已燃百分数由85.46%降至70.76%,燃烧时间由23.40ms增至27.75ms;发射药燃烧时间随着温度变化的敏感性逐渐加大。装药发射试验中,当外弧厚大于内弧厚时,加大了装药的初速温度系数,初速温度系数由0.54m/(s·℃)增至0.78m/(s·℃),装药质量由9.4kg增至9.8kg,最大膛压由266.9MPa降至262.6MPa。     

发射药装药结构对炮口烟焰的影响

针对身管武器装备炮口烟焰严重的问题,以5.8mm弹道枪为试验平台,测定了枪口烟雾粒径和可见光透过率;以30mm和某大口径火炮为试验平台,测定了不同发射药装药的炮口火焰面积;研究了消焰剂粒度、消焰剂药包装填位置、发射药弧厚、可燃支撑筒长度等装药结构对炮口烟焰的影响。结果表明,消焰剂(K2SO4)粒径从160μm降至3μm,有助于提高消焰效果,但会引起炮口烟雾的可见光透过率下降;消焰剂用量相同时,含顶部和底部消焰剂药包的组合结构抑制火焰效果优于仅含顶部消焰剂药包的结构;发射药弧厚从1.8mm增至2.0mm时,炮口火焰面积增大;炮口火焰面积随着可燃支撑筒长度增加而增大。