内弹道旋转抛射装置的设计+文献综述

旋转抛射装置的设计，归根究底就是内弹道的设计。利用所掌握的内弹道规律，改进现有的发射武器和设计出新型的发射武器，这就是内弹道设计。它也是以内弹道方程组为基础的。例如根据战术技术要求所给定的火炮口径及外弹道设计所给出的初速、弹重等主要起始数据，解出合适的炮膛结构数据、装填条件以及相应的压力和速度变化规律。在内弹道设计方案确定之后，方案的数据就是进一步进行炮身、炮架、药筒、弹丸、引信及发动机等部件设计的基本依据。因此，发射武器的性能在很大程度上决定于内弹道设计方案的优化程度。为了选择最优化的设计方案，内弹道学根据所研究过程的特点，采用了如下的弹道指标作为评定武器弹道性能的主要标准：①最大压力。炮膛和发动机所承受的最大压力，是炮身、弹丸、药筒、引信及发动机等部件强度设计的主要依据。为了减轻部件的重量，在能保证发射武器满足所要求的射程及威力的条件下，这个指标应尽可能地降低。②示压系数（或炮膛工作容积利用系数）。火药燃气在炮膛内膨胀做功，使弹丸、炮身及火药燃气获得动能的过程表明，压力随行程变化的曲线，不仅反映压力变化的规律，曲线下面的面积还反映出弹丸获得动能的变化规律，一定的炮口动能与一定的曲线总面积相对应。因此，进行内弹道设计时，在给定最大压力指标的条件下，为了达到设计要求的炮口动能或曲线总面积，可以从不同的压力变化规律以及不同的弹丸全行程长度进行选择(图4)。在最大压力和曲线总面积都相同的条件下，弹丸全行程长与压力曲线下降的平缓程度有关。为了表示曲线的这种特点，常采用曲线积分面积的平均压力孒与最大压力的比值(即示压系数)作为评定指标。这个比值愈大，则曲线下降愈平缓，所设计的炮管将愈短，有利于火炮机动性能的提高。现有火炮的示压系数一般在 0.5～0.75之间。③弹道效率。根据炮膛内能量转换过程的特点，火炮内弹道学采用火药燃气总内能转换为炮口动能的百分比，作为评定能量利用效率的指标，称为弹道效率。为了充分利用火药能量，这个指标应尽可能地提高。现有火炮的弹道效率一般在20～30％之间。④比冲量（或有效排气速度）。根据火箭发动机的作用原理，发动机内生成的火药燃气，经过喷管的膨胀作用转化为高速气流，也就是将火药燃气的热函转化为气体本身的动能。火箭内弹道学根据这个特点，采用单位装药量所产生的冲量（即比冲量），作为评定能量利用效率的指标。为了充分利用火药能量，这个指标也应尽可能地提高。现有火药装药火箭所采用的比冲量，一般为2200～2500N•s／kg。内弹道设计方案从选择到具体实现，除了以上各主要指标之外，还要考虑其他一系列的要求，例如：减少对炮膛及火箭喷管的烧蚀作用以提高寿命；保证弹道性能的稳定性及射击精度；避免膛内激波的形成；减少炮口焰、炮尾焰和炮口噪音等有害现象以及武器应用的高低温度范围等。根据武器的具体情况，这些指标和要求在不同程度上已成为评定武器性能的重要标准，同时也是内弹道学研究工作经常要解决的课题。8655
1．2 内弹道学国内外研究概况
1.2.1 国外研究发展现状
1.2.2 国内研究发展现状
1．3 论文的主要研究方法
内弹道学所研究的膛内射击现象，具有非定常、非均匀和瞬时性的特征，因此给内弹道研究带来很大的困难。射击现象是复杂的，但也可以是认识的。和其他自然科学一样，主要是通过理论分析、实验研究和数值模拟等手段，以掌握射击过程的物理化学本质，找出其内在的规律，达到认识和控制射击现象的目的。

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