4。3数值计算方法 14

4。4网格划分及处理 15

4。5初始值 15

4。6计算过程 16

4。7正激波的形成过程 18

4。8本章小结 19

5水下火炮仿真结果与分析 20

5。1开口发射零维模型仿真结果及分析 20

5。2闭口发射零维模型仿真结果及分析 22

5。3闭口发射一维模型仿真结果与分析 24

5。4本章小结 27

6水下火炮主要参数分析及设计 28

6。1燃速参数 28

6。2装药量 28

6。3弹丸质量 29

6。4水深 29

6。5阻力系数 30

6。6预充压力 31

6。7本章小结 31

7总结与展望 33

7。1工作总结 33

7。2问题与展望 33

致    谢 35

参 考 文 献 36

1绪论

1。1课题背景及意义

航空母舰的出现对夺取制海权提出了更高的要求。水下高速运动体具有很好的隐蔽性和突击能力，各国海军都非常重视。舰艇或潜艇面对近程鱼雷的攻击，大多采用水下火炮发射超空泡炮弹，凭借其高速性摧毁目标，将成为水面舰艇和潜艇有效的防御手段。水下炮在被水包围的环境中发射，这与常规地面发射不同，其内弹道过程是变质量、变容积的热力学过程。由于水的压缩性很小，与地面发射的常规内弹道相比，射弹的内弹道参数变化很大。只有对水下发射内弹道过程有更进一步的认识，才能从理论上提高水下发射性能。论文网

火药燃烧后生成气体不断增多，当药室压力达到射弹启动压力后，射弹开始向前运动。火药燃气既要加速射弹外又要推动弹前水柱，炮口处还会受到外面水的阻力。这与常规火炮中身管内完全是气体的情况不相同：在空气中研究火炮内弹道时，由于空气的密度很小，身管内空气的质量与子弹的质量相比可以忽略不计。空气与身管之间的摩擦力，弹丸与膛线的摩擦力等，影响可以用阻力系数代替。但在水中，水的密度远远大于空气的密度，因此身管内水的质量不能忽略。水与身管的摩擦力也远比空气中的大，这时空气中内弹道的一些修正系数在这里将不再成立。另外，身管内的水柱流出炮口后与炮外的水融合，其过程更加复杂。根据流体力学的相关理论，流体中运动物体所受阻力与流体的密度、在水下的深度、运动物体的结构尺寸及运动物体的速度有关。鉴于上述情况，应用常规武器的内弹道分析方法己经不能满足要求，根据水下发射的特点，进行水下发射动力学分析,建立符合水下实际情况的内弹道方程具有现实的意义。

1。2研究概况

1。2。1国内研究概况

1。2。2国外研究概况

1。3本文的主要工作

查阅相关期刊和书籍，了解水下枪炮发展过程后，对其发展方向已有基本的把握。在前人的基础上，本毕业设计致力于建立两种水下发射内弹道模型，其一是弹丸直接与水接触，其二是炮口有挡水板。并用MATLAB进行仿真计算，积分公式选为四阶精度的龙格库塔法，得出压力和速度图。水下环境不同于地面，用次要功代替能量消耗的方法不再适用，故本文会给出各种力和功的具体表达式，并比较它们相对大小，以确定主次关系。