图1。3 软件设计简要流程
第二部分的研究主要内容是利用软件分析火药力、形状特征量和装药量等装药条件对弹道参数的影响规律。
2 迫击炮内弹道计算文献综述
2。1 迫击炮发射过程的特点
迫击炮异于一般火炮的弹药结构,决定了迫击炮的弹道过程有以下特点[4]。
(1)基本药管是附加药包点燃的决定性因素
发射时点火药将基本装药点燃,当基本药管内燃烧压力到达一定数值后,火药气体冲破纸管点燃附加装药。所以基本装药的燃烧情况和燃烧压力高低对点燃附加装药有显著影响。
(2)发射过程中有部分火药气体流失
迫击炮与一般火炮最大的不同就在于炮弹由炮口装填,没有挤进压力,但是迫击炮身管内膛与炮弹定心部之间存在一定的间隙,发射过程中会流出部分火药气体。单位时间内经间隙流出的气体量用气体的秒流量q表示。
式中:φ2为消耗系数;A为流量系数;K0为绝热指数k的函数;g=9。81m/s2为重力加速度;为基本装药和附加装药的平均火药力;τ为相对温度,表示某瞬间气体的温度与燃气温度之比。
由于从间隙流出的气体量相对较少,可取τ=1。则气体的相对流出量y为:
(2-2)
式中:为火药燃烧结束瞬间的相对流量;Z为已燃相对厚度;Ik为压力全冲量。
(3)发射过程中大量热散失
因为迫击炮的膛压和初速都比较低,炮弹在膛内运动较慢,使得火药气体与炮膛和弹丸之间进行热交换的时间也较长,散失了部分能量。考虑到这种情况,一般采用降低基本药管火药力的方法进行修正,即
(2-3)
式中:PTK为破孔压力;代表基本装药在整个药室容积中的装填密度;α0为基本装药余容。这样算出来的火药力f0称为火药力换算值。
(4)迫击炮的次要功很小
一般火炮的次要功系数为:
式中:k2代表弹丸旋转功系数;k3代表弹丸与膛逼的摩擦功系数;k4代表火药气体运动功系数;k5代表火炮后座运动功系数。
因为迫击炮弹在膛内没有旋转运动,炮弹与膛壁之间有间隙,炮弹在膛内受到的摩擦阻力很小,因此k2和k3可近似为零。由于,而迫击炮的很小,所以k4也可近似为零。而迫击炮的后座运动受环境因素影响,k5的计算较困难。因此,一般将次要功系数作为弹道修正系数来考虑,可取。来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
2。2 迫击炮的射击过程
根据迫击炮的射击特点和装药结构,整个射击过程应该分为以下四个时期[5]:
(1)前期
这一阶段是尾管未破孔以前,基本装药在尾管内定容燃烧,直到尾管内气体压力达到指定的压力PTK,即破孔压力时为止。顾名思义压力达到破孔压力PTK时,气体就冲破基本药管的纸筒从尾管通过传火孔流进药室点燃辅助装药,所以在这一瞬间基本装药的已燃百分比ψ0同PTK应该有以下关系
式中:,ω0为基本装药的装药量,Wdh为尾管容积;PTK为破孔压力;f为火药力;α为余容;δ为火药密度。则此时相应的基本装药的已燃相对表面积σ0和相对厚度Z0为:
式中χ0、λ0为基本装药形状特征量。
此时整个药室内的压力P0则为:
式中:f0为经过热散失修正的换算火药力;代表基本装药在整个药室容积中的装填密度;代表辅助装药在药室中的装填密度。虽然迫击炮与一般火炮不同,发射时不存在挤进压力,但是P0相当于启动压力,因此将膛内压力达到P0以前的阶段称为前期。