在上世纪 60 年代，美国的某一个兵工厂制作了排气药室，这就是一个模拟发射 过程的装置，用来研究长发射药床中的点火与火焰传播等现象。后来，在我国的兵器 科学的研究过程中，我们也把模拟实验和仿真技术作为一种重要的技术手段。在上世 纪，成功研制了火炮动态模拟试验机，可以利用少量的发射药燃烧产生动力推动火炮 做后坐运动，来模拟火炮发射弹丸时的运动规律和受力情况，对火炮及其受力部件进 行动载下的性能试验。后来又成功研制了膛压模拟发生器，这种模拟器可以代替火炮 射击，进行电子测压弹的验收与实验。69452

实践已经证明弹道模拟技术有足够的准确性来代替弹道批量生产中的验收试验。 在上世纪 90 年代，我国科研人员针对大批量生产的底火生产，抽样验收时又必须在

火炮上进行实弹射击这一问题设计了一种半密闭容器作为模拟器，如 所示，用 这个模拟器装药做实验，只需要少量的火药，改变各种装填条件，就可得到与要求的 膛压信号相似的压力脉冲信号，减少了检验底火用的大量火炮实弹射击,。它的优点是，无需使用弹头和火炮，装药量仅为实弹的 1/27，节省了弹药，不用大面积的靶场， 只需要小砂箱和简单的防护，并且该模拟器价廉易造，可以收到很好的经济效益。

1-压力传感器；2-本体；3-密封膜片；

4-节流喷管；5-灼烧后可更换的压圈；6-火药；7-底火

该模拟器其实类似于一个无身管的火炮药室，容器的底部装有底火及击发装置， 药室里面放的是发射药，头部装有喷管。其中，喷灌与药室之间用金属膜片密封，利 用其厚薄和强度的不同来调整火药气体流出的早晚，还利用其喷灌喉部的直径来控制 其流出率，这样就可以保证火药点火的一致性，并且能调整气体流出对弹道性能的影 响。模拟器要模拟的是对检验底火起决定性的上升沿和最小膛压。首先击发底火引燃 点火药而达到点火压力，也就是在这样的压力下，药室里面的发射药开始着火燃烧。 在这一过程中，火药也是在定容环境下开始燃烧，密封金属片只有在压力达到一定的 破膜压力后才会被打开，这时火药气体开始从喷口中喷出，但火药继续燃烧保持压力 继续上升直到最大压力，此时两因素正好相等。之后压力开始下降，它的下降速度受 喷口的影响[3]。

在上世纪末，相似原理开始应用在火炮设计与实验方面，就是在传统力学相似理 论的基础上，寻求火炮发射现象的现实模型的设计和试验方法，用小口径火炮代替大 口径火炮进行试验。1993 年兵总第 204 所研制成功 57-30MH 火炮模拟装置，这是一 门弹道炮，为了进行库存发射药弹道模拟检测技术研究、寻求有效检测手段论文网，用以部 分或全部地取代实弹射击、进行装药核定和使用寿命预估，而设计制造的一种小口径 弹道炮，在此炮上分别对 130 ㎜和 85 ㎜加农炮、100 ㎜和 57 ㎜高炮进行了模拟实验， 从试验结果上看，最大膛压和初速的模拟误差分别小于 2.0％和 0.6％。

在火炮的各类试验中，一定会涉及到火炮性能参数的测试，这些参数包括膛压、 初速、后座抗力、炮口制退器效率、炮口冲击波、稳定性、瞄准镜制作振动加速度、 动态应力等。试验过程中，需要制造火炮和弹药，还会涉及到野外靶场试验，这些都 需要很昂贵的试验经费，可以得到的参试样本也比较有限。为了解决这个问题，能够 减少试验费用和试验时间，并且得到更多的参试样本，设计了火炮相似模拟模型，然 后利用这个模型代替原型进行试验，测得火炮性能参数。在本世纪初，我国科研人员 提出了针对膛压、初速等 8 个性能参数，进行全系统相似模拟的设计方法，从发射药、 火炮、炮位土壤这三方面进行了火炮参数相似模拟模型的建立。最终经过数年的努力， 创建了火炮全参数物理模拟理论，以 GC-45 155 ㎜加榴炮作为模拟对象，按大比例缩 尺 1:6.738，设计并制造出了它的模型 BBP23 ㎜炮。在 BBP23 ㎜炮上完成了 7 个关键 参数的射击试验，射弹 47 发，获得了 2000 多个实验数据，在把试验得到的结果经过 畸变处理和相似换算后，和原型炮 GC-45 155 ㎜在国家靶场的试验数据相比较，得出 了模拟误差，分析了模拟效果。实验结果表明模拟炮取得了良好的模拟效果，证明了 火炮全参数物理模拟理论的正确性，证明所采取的大比例缩尺模型的设计手段和制造 方法的可靠性，证明用缩尺的模型炮代替副炮进行多项目综合物理模拟试验技术是可 行的。