(1) 针对高低压发射原理和相关技术特点，建立高低压火炮的内弹道数学模型。

  (2) 根据射击过程中的初始条件和初始参数，编制计算机程序，绘制出一条内弹道曲线。

  (3) 在此基础上，利用该程序进行参数预测分析，讨论高低压室容积、喷孔面积等结构参量及装药量、火药燃速系数、火药力等装填参数变化对内弹道性能的影响。

   高低压火炮膛内射击现象十分复杂，具有非定常性、不均匀性和瞬时完成性的特点。因此，高低压火炮内弹道的主要研究方法有：

  (1) 理论分析。通过对高低压火炮射击过程中各种现象的分析，分析其化学、物理本质。认识到影响射击过程的主要因素，忽略或不考虑某些次要因素，给出反映射击过程的物理模型。再根据热力学、化学、流体力学、及数学等基础学科推导出数学模型。也就是建立起描述高低压火炮膛内射击过程的内弹道基本方程组。

  (2) 数值仿真。在建立起高低压火炮内弹道基本方程组的基础上，根据射击过程的装药条件、内膛结构参数以及初始条件进行编程计算。本设计主要是在Visual Basic 环境下完成计算程序编制和数据导出，然后在Origin 环境下进行制图。

2 高低压发射原理及建模

2。1 高低压火炮发射原理

   易知，运用常规发射原理时如果膛内压力的最大值过高则不仅对发射器，而且对弹丸的设计都十分不利，例如导致炸膛等危险性事故的发生或弹丸射击离散程度高等问题。为此，应当限制膛内压力最大值。但是当炮膛口径增加时，难以避免的会导致膛内压力的升高和后坐力的增强等问题，而传统的弹药装填技术无法解决这些问题。弹丸在设计过程中和武器的机动性都要求膛内压力较低，但是在膛压较低时又会导致装药点火困难。高低压发射原理有利于解决上述问题。

    本课题是对高低压火炮的内弹道过程进行数值分析。高低压火炮在发射过程中，火药燃气会从高压室流向低压室，因此，比较常规武器，高低压火炮的发射过程要复杂的多。高低压发射原理特别适合于用在那种装药质量较小、膛压和初速都较低的发射武器上，如步兵使用的榴弹发射器。尤其对无控火箭来说，采用高低压发射方式可以提高火箭弹的离轨速度，从而能明显的改善其射弹散步，提高设计精度。但是在装药质量小、膛压较低时，便很难保证点火的一致性和火药燃烧的稳定性，这就会造成内弹道性能不稳定，从而使弹丸初速分散，并会降低射击精度。高低压发射原理是使火药在相对密闭的高压室内燃烧，这样就有一个相对稳定的压力环境使火药充分燃烧。达到一定的压力后打开喷口，火药燃气便从高压室流入低压室中，当低压室的压力达到弹丸挤进压力后再推动弹丸在发射管中加速运动直到弹丸出炮口为止。这样既能保证火药在高压室中完全燃烧，提高火炮内弹道性能的稳定性，又能保证低压室中的压力不太高的要求。这就只需要保证高压室的抗压强度和耐腐蚀性，有利于减轻发射管的质量，有效的提高弹丸的装填系数。

    高低压炮有两种内膛结构形式[2]：一种是高压室和低压室串联配置，低压室在前面与发射管相连接，燃气沿横向流向低压室；另一种是高压室和低压室同轴并联配置，高压室在炮膛的中心位置，燃气沿径向流向低压室，这种的结构比较紧凑。

图2。1 并联式内膛结构

图2。2 串联式内膛结构

图中：1、炮尾喷管；       2、高压室；         3、高-低压室喷管；