基于侧装药结构的金属风暴武器内弹道机理分析

描述了侧装药金属风暴武器系统内弹道的物理过程,建立了内弹道数学模型,并以发射五发某枪弹为例进行了计算。计算结果表明：射击频率越高,相邻两发弹间的内弹道过程耦合现象越明显,用于克服弹前阻力做功和侧药室分流火药燃气所消耗的能量越多,在装药条件相同的情况下各发弹之间的内弹道一致性也越差。因此,必须对这种新结构金属风暴武器系统的内弹道进行优化设计,才能达到所需的战术指标。     

多体系统传递矩阵法在超高射频武器发射动力学中的应用

该文以“金属风暴”武器系统为研究对象,基于多体系统传递矩阵法,建立了其刚弹耦合的发射动力学模型;推导了该武器系统特征方程,计算了系统固有振动特性;构造了系统增广特征矢量,实现了其系统动力响应的精确分析。通过数值仿真,获得了该武器系统固有振动特性、系统动力响应、内弹道、弹丸起始扰动,仿真结果可用于该武器的动态设计。     

装填条件的变化对金属风暴武器系统内弹道性能的影响

该文针对金属风暴武器的特点，以发射某枪弹为例，详细讨论了装药量、火药厚度、弹头质量、药室容积等装填条件的变化对金属风暴武器系统内弹道性能的影响规律。其规律为：随着装药量的增大，火药厚度的减小，药室容积的减小将使最大膛压和子弹出枪口速度均相应地增加；弹头质量的增加将使最大膛压增加，子弹出枪口速度减小。这些规律为研究金属风暴武器系统的内弹道机制及控制机制打下了基础。     

内弹道学发展与展望

随着作战目标本身防御能力的增强，对武器性能的要求越来越高。内弹道性能的优劣直接影响到火力系统的作战效能。因此，内弹道学的研究，不仅在过去、现在，而且在未来仍将是兵器研究中的热点。它的发展与武器的总体设计、工程研制、生产定型、作战使用等密切相关。科学而全面地认识内弹道过程中的多物理场耦合机理、武器发射安全性、超高速武器发射可行性等问题，逐渐成为当前内弹道学领域基础与应用研究的重要课题。为此，该文回顾了内弹道学的发展历史，讨论了内弹道学理论模型与数值仿真技术，探究了内弹道学在新概念发射技术研发中的关键作用，强调了内弹道性能优化研究的必要性等。此外，针对我国国情，讨论了未来内弹道学的发展方向，为今后的研究提出了建议。     

弹丸发射内弹道方程嵌入LS-DYNA数值模拟研究

为更好地分析弹丸发射内弹道过程,通过对LS-DYNA进行二次开发,将弹丸发射经典内弹道模型及火药气体状态方程引入有限元计算,并采用Lagrange方法对某弹丸发射内弹道全过程进行了数值仿真,成功模拟了火炮发射时火药燃烧推进弹丸运动的力学过程. 仿真结果表明：数值模拟获得的弹丸速度、弹后气体压力、弹丸过载曲线与经典内弹道计算结果一致性很好,同时数值模拟解决了经典内弹道无法获得弹丸具体受力情况和动态下的强度等问题.     

活塞式高低压发射系统的膛内流场仿真分析与实验

为了优化活塞式高低压发射系统的结构,基于经典内弹道方程和计算流体动力学方程建立内弹道耦合方程,利用Fluent软件建立活塞式高低压发射系统膛内空间的三维气流模型,对发射过程中的膛内流场进行仿真分析,并进行发射实验验证仿真分析结果. 仿真与实验结果表明,基于发射筒内气流的三维模型可以得到高低压内部火药气体流场的细节,为高低压发射系统的设计提供理论依据.      

用于发射超高速弹丸的浮动串联双药室技术

为使常规火炮发射1 kg弹丸的炮口速度在2 000 m/s以上,该文提出一种浮动串联双药室火炮发射技术。分析了该发射技术的工作原理和发射过程的4个不同阶段,建立了发射过程的经典内弹道模型,并进行了数值模拟,求解出采用该技术发射时各弹道参数的压力-时间和速度-时间变化规律,分析了双药室装药种类和装药量、药室间的破孔压力、弹丸启动压力对弹丸炮口速度的影响。研究结果表明,当第二药室装1.2 kg 5/7火药、药室间的破孔压力为100 MPa、弹丸的启动压力为180 MPa时,弹丸获得最大炮口速度2 547 m/s。     

平衡抛射武器内弹道性能研究

该文研究了某平衡抛射武器发射药厚度对其初速或然误差、最大膛压等内弹道性能的影响.采用所建立的平衡抛射武器内弹道模型计算了该武器系统的内弹道性能,进行了内弹道性能试验,计算结果与试验吻合较好.采用Monte Carlo模拟,计算了不同厚度发射药的弹丸初速及其或然误差和最大膛压.研究表明,在保持弹丸平均初速不变的条件下,发射药厚度对内弹道性能及其稳定性有明显影响.建立了发射药厚度与内弹道性能参数间的定量关系,为改进该武器系统的内弹道设计提供了帮助.     

高层建筑消防炮弹道特性分析与射表编制

高层建筑消防炮主要是为应对高层火灾而研制的一种消防设备.高层建筑消防炮采用气动方式实施远距离发射,灭火弹出膛后在空中自由飞行直至侵彻建筑物玻璃进入火场后起爆灭火.基于高层建筑灭火炮的工作特点,研究了灭火弹在诸力作用下的运动规律,建立了弹道数学模型,结合算例进行了求解.弹道模型主要描述了内弹道过程、标准外弹道分析和非标准气象条件下的外弹道过程.根据所得弹道诸元编制了射表,确定了射表搜索策略,为消防炮控制提供了必要参数.     

导弹变深度发射动力调节技术研究

该文针对导弹变深度发射提出通过改变发射装置高压室喷管喉部的通气面积来实现发射动力可调。通过内弹道设计和计算，给出了对应于发射深度范围的通气面积调节范围，并分析了通气面积对导弹运动、发射装置内弹道性能的影响。计算和分析结果表明，通过改变喷管喉部的通气面积，使导弹发射装置的燃气动力得到了有效调节，从而在理论上实现了导弹的变深度发射。     

单兵筒式武器浮动发动机系统内弹道过程数值仿真研究

为研究浮动发动机的内弹道问题,该文对其发射过程进行了建模及计算分析.首先探讨了浮动发射系统的结构设计与工作原理,运用经典内弹道理论建立了发射系统内弹道过程的数学模型,并运用龙格-库塔公式进行数值计算,最后给出某组数值仿真及地面试验的研究结果.试验验证了模型的合理性,为单兵筒式武器浮动发动机发射系统的设计提供了理论指导.     

超高射频火炮射击实验及内弹道过程仿真

该文进行了超高射频火炮膛内串联排列的3发弹丸的射击实验，建立了膛内过程的经典内弹道模型，并进行了数值模拟。计算结果和实验结果很接近，表明该模型用于模拟超高射频火炮高频连发的膛内过程是可行的。利用该模型分析了射击频率对最大膛压和初速的影响，计算结果表明：超高射频火炮的射击频率应该有一上限，就是在上一发弹出炮口并且膛内压力下降到一定压力时再击发下一发弹，才能避免各弹丸之间的相互影响，使初速散布减小。     

耦合内弹道过程的膛口流场数值模拟与分析

为提高武器精度,模拟弹丸射入膛内后的膛口流场,耦合内弹道过程分析弹丸射出炮口前的初始流场和射出后的流场变化.采用内弹道经典模型计算膛内弹后气体流场,建立二维轴对称气体动力学模型计算弹前气体及膛口流场,通过弹前阻力将二者同步耦合计算.计算过程采用非结构网格方法,同时考虑运动弹丸的影响,计算结果与实验流场相吻合.计算结果捕捉到弹丸出炮口后在膛口形成清晰的瓶状波系.分析得到弹丸出炮口后1.5 ms时刻炮膛内外的马赫数轴向分布;此时火药气体在膛外膨胀的最大马赫数可以达到6.32;火药经过激波后气体速度迅速下降到声速以下.由于激波的作用,在激波前后压强会产生阶跃.     

Firing Stability of Rarefaction Wave Gun Based on Virtual Prototype

The dynamics characteristics of rarefaction wave gun( RAVEN) in launching are studied. Based on its characteristics of structure and interior ballistics, the launch dynamic model and virtual prototype of RAVEN are established. After simulating and solving by ADAMS software, through comparison RAVEN to conventional gun,influences of some structural parameters on firing stability are acquired. Optimization analysis of structural parameters of gun based on analysis of the firing stability is done. It puts forward the theoretic basis for improving firing stability and security.     

一种新型自力垂直发射技术

目的　为解决战术导弹自力垂直发射中的燃气排导、防护及防意外点火等问题,提出了一种自力垂直发射系统的新方案; 方法　该方案通过加装冷却系统,对导弹发动机喷出的高温和高速燃气流进行冷却; 结果　给出了该方案完整的内弹道计算模型及计算方法,并对其进行实例计算,得到比较满意的结果; 结论　该方案的结构简单、紧凑,冷却系统对燃气流的冷却效果明显,且其对车载、舰载导弹均适用;     

气体炮实用内弹道技术研究

根据气体炮的工作原理和特点，结合实际应用分析了气体炮理论的可行性和实用技术，计算分析了影响气体炮内弹道的因素，给出了实用的气体炮内弹道理论和技术。研究成果可以方便、快捷、准确地用于各种气体炮技术的开发和研制。     

射击过程中壳机力与抽壳力的计算机仿真

该文给出了武器发射过程中弹壳对枪机作用力（简称壳机力）与抽壳力的数学模型，并编制仿真程序，使壳机力与抽壳力实时仿真得以实现。文中用实测弹道与壳机力幅值曲线进行试算考证，说明所建立的力学模型与微机仿真程序具有实用推广价值。