图1。2  埋头弹（左一）与常规弹药的外形比较

除了采用埋头弹药外，随行装药也是提高弹丸初速、改善内弹道性能的一种有效方法。

随行装药（Traveling Charge），是指在内弹道过程中，将一部分弹药装载在弹丸底部，点火后随着弹丸一起运动，选择合适的点火延迟时间再将随行装药点燃以获取更高弹丸速度的一门技术。随行装药的讨论是针对于药室内的主装药而言的，一般装药量较小。常规武器中，火炮系统的装药结构多为弹丸和发射药分开布置，将发射药装填于整个弹后空间，即弹在前，药在后的形式。点火后，弹丸于达到膛压增至启动压力时刻开始运动。已经燃烧的火药产生的火药燃气推动弹丸运动的同时，也推动着未燃烧的固体火药追随弹丸而运动，如此便在膛底与弹底之间形成一个接近于拉格朗日假设下抛物线形式的压力分布[2]，产生压力梯度。弹底压力推动弹丸向前运动，而压力梯度的存在，使得其弹底压力小于膛底压力，这将导致对弹丸的推力减小。与此同时，火药燃烧释放的热量，除了推动弹丸运动以外，还要用于加速弹后空间的火药气体，以保证部分气体与弹丸速度相同，因此这部分火药燃气的能量“损失”对提高弹丸初速有极大影响。

在这样的背景下，随行装药技术应运而生。随行装药的特别之处主要在于通过对压力分布的改变来提高弹丸速度。主装药燃烧阶段与常规装药的燃烧无差别，但随行装药燃烧时，因其附着在弹丸底部，故随行装药的燃烧会在弹丸底部产生火药燃气，且火药燃气的气体生成速率较高。从而这些燃气在弹底产生较大且比较恒定的弹底压力，这一压力将会降低膛压与弹底之间的压力梯度，使得对弹丸的推力增大。推力的增加还来源于另一项：弹丸底部随行装药燃烧后所产生的火药燃气，在已燃主装药产生的火药燃气与未燃固体火药的气固交界面上产生更大的推力。此两项推力的共同作用，将导致推力做功能力的增加，使得弹丸获得更高的速度。这一过程持续至该部分火药即随行装药燃烧完。文献综述

通过以上讨论可知，在膛内压力最大值和弹丸重量不变的情况下，采用随行装药技术能够有效地提高火炮弹丸初速[3]。与常规的装药技术相比，在相同的装药量与质量比下，它可以大幅度地提高火炮的弹道效率，从而得到更高的炮口速度。就适用性而言，随行装药技术仅仅是在装药结构上做出了改善，并不排斥所用武器系统，因此能极好地改善火炮的内弹道性能并提高弹丸初速，从而达到增大武器威力。

图1。3  （a）为普通装药膛内压力分布（b）为随行装药膛内压力分布

1。2  国内外研究现状

1。2。1  埋头弹

1。2。2  随行装药

1。3  本文主要工作

本文以40mm埋头弹随行装药为工程背景展开研究。

本文主要分以下三部分内容：

（1）建立40mm埋头弹随行装药内弹道模型；建模时考虑内弹道过程的特点及划分、对内弹道过程和对火药及其燃气性质的各项假设，以及建模过程中引入的简化方法。

（2）采用Visual Basic 6。0计算机语言编写程序，其中内弹道方程组均采用量纲为“1”的形式，采用四阶龙格--库塔法进行求解。数值模拟过程获得较好的结果。

（3）讨论埋头弹装药量、随行装药点火延迟时间、随行装药量、燃速系数、燃速指数及火药力等参数变化对内弹道性能的影响。

2  埋头弹随行装药内弹道零维模型

2。1  内弹道阶段划分