1。3  底部排气弹的国内外研究现状 

1。3。1  底部排气弹的国外研究现状

1。3。2  底部排气弹的国内发展状况

1。4  本文的研究目的及主要内容

现代战争中炮弹的射程变得越来越重要，而底排技术作为具有良好减阻增程效果的技术，对其的研究也显得尤为重要。本文针对底部排气弹的弹道特性问题，以某底部排气弹为研究对象，阐述其飞行过程及其底排减阻增程的机理，通过分析作用在其上的空气动力，建立描述其飞行动力学模型及其底部减阻模型，数值计算分析不同底排参数对减阻特性、弹道特性（射程等）的影响，为底部排气弹的研制提供参考。

本文的主要内容为：

（1）阐述底部排气弹的飞行过程，及其底排减阻增程的机理；

（2）阐述作用在底部排气弹上的空气动力，建立其飞行动力学模型及其底部减阻模型；

（3）编制弹道计算软件；文献综述

（4）数值计算分析不同底排参数对减阻特性、弹道特性（射程等）的影响。

1。5  本章小结

本章通过对底排弹的研究背景、意义及发展现状进行阐述分析，简述底排增程理论，并对课题相关知识进行简单的概括，说明了该课题的研究目的和主要内容，制定相关的研究方向和方法。

2  底排装置内弹道模型

底排装置的作用是产生低速燃气排入弹底低压区，从而使底阻减小达到增程的效果。并不是随便设计一种发烟装置就可以作为底排装置的，它是根据外弹道性能要求，按照一定的流动特性和燃烧规律，来设计底排装置、点火方式和药柱结构的。底排装置的基本要求：提供稳定可靠的增程率，能达到射程指标的要求；增程率的散布能达到射弹密集度的指标要求。

一定结构的底排装置，药柱点火和燃烧规律的变化规律，底排装置内压力和燃速的关系，排出燃气的秒质量流率的变化规律，弹底压力和底排装置内压力的关系，这些都是底排装置内弹道学要研究的内容。

2。1  底排药柱的燃速定律

2。1。1  底排药剂的燃速

底排药柱的燃烧速度对于底排弹外弹道计算来说非常重要。但是，药剂的燃烧过程十分复杂，因为药柱是机械混合物，微观结构不是均匀的，具有多相性。如果说药柱的燃烧满足以下三个假设基础：

(1)底排药柱的成分具有均匀一致的理化性质，以及完全相同的几何形状和尺寸。

(2)药柱的全部燃烧面都同时点火。

(3)药柱的所有燃烧表面具有相同的燃烧环境，因此燃烧面各个方向上燃烧速度相同。

那么底排药柱的燃烧过程可以认为是按平行层逐层燃烧的，也即满足几何燃烧定律。为方便起见，本文中即认为药柱的燃烧符合几何燃烧定律。

根据实验和理论表明，在药剂的性质一定的情况下，影响底排药剂燃速的重要因素是燃气压力，燃速和燃气压力关系的数学表达式被称为燃速定律。在底排装置中，燃气压力即是底排装置内压力。所以，给出指数燃速定律的表达式为：

式中  ——药柱的法线燃烧速度（mm/s）；

  、——燃速系数（mm/s）；

——燃速压力指数；

——底排装置内压力（MPa）。

2。1。2弹丸转速对药柱燃速的影响

目前研究的底部排气弹大多是旋转稳定弹丸，但是转速对于药柱的燃速有一定的影响，所以必须考虑弹丸转速对药柱燃速的影响。本文用的是直接修正燃速法，即先计算弹丸不旋转时药柱的燃速公式，然后再乘以一个修正系数，