内弹道过程与身管温度场耦合数值计算及应用分析(5)
作用。缓蚀剂装填量、装填结构、装填方式对身管的烧蚀寿命都有直接的影响。
将气膜冷却技术应用于火炮射击中，把缓蚀剂与可燃药筒做成一个整体，实质
就是将外加缓蚀剂改为内缓蚀剂。尽管这两种措施一定程度上有效降低了内膛
烧蚀磨损速率，但这两种措施只能部分消除热影响，原因在于这两种措施仅是一定程度上减少了热输入，即阻止热量向基体钢的传入，而并不能使传入身管
的热量快速传出，即无法阻止热量在膛内的积聚，属于被动保护身管。
3）使用衬管。内膛烧蚀最严重的是膛线起始部位或滑膛炮的弹丸定位部向
前一段部位（长度大约为 10 倍口径的范围内）。对此部位，结构上可用耐烧蚀
材料制成衬管，这种可更换的或不可更换的衬管结构是延长身管寿命的有效措
施之一。目前在小口径火炮和轻武器中已有采用，对于大口径火炮还处于研究
阶段。目前采用陶瓷作为衬管材料是国内外研究的课题，采用新型材料缓解身
管烧蚀磨损问题将是重要的技术措施。
4）边界层冷却。这是在炮膛表面和高温火药气体之间隔热的一种方法。目
前研究的方法有两种：一属于弹药方面；二属于身管设计方面。第一种方法称
涂敷技术，在炮膛表面涂上一层保护层。这种原理的最新应用是：在弹丸底部
凹糟里装上盛有硅油的一个小型塑料容器。当弹丸发射时，一个柱塞滑进凹糟
挤压塑料容器，迫使硅油喷洒在炮膛表面上，喷洒在炮膛表面上的硅油被下一
发炮弹带走。实验表明 0.08ml 的 80000 厘沲的硅油可使 20mm 火炮输入身管的
热量减少 60%。第二种方法是发汗冷却，采用烧结金属制成的多孔衬管，在压
力作用下将液体送到炮膛表面形成一层保护涂层。但它存在实现问题：喷洒系
统要能在高瞬变火药气体压力存在时，保持液体均匀地流入炮膛表面，并且各
发弹丸之间供给的液体都不能过量；发汗冷却虽原理上似有价值，但实际上衬
管烧结材料的强度不够，难于承受发射时冲击载荷的急剧作用。
b） 冷却—主动保护措施
由于自然冷却的效率非常低，实际作战中，身管火炮的射速和发射弹药数
量都要严格控制。为提高高射速时的持续射击能力与缩短两次持续射击间隔时
间，在武器设计时就必须考虑采取有效措施以使热量能快速散失，达到身管冷
却目的。根据身管冷却时是否使用外界动力，即冷却过程中是否耗能，可分为
无动力式和有动力式冷却。
1）无动力式冷却，无动力式冷却身管主要有通过在身管结构上制造纵横散
上一篇：等速传动轴的建模与仿真分析