在枪械发展的进程中，自1861年美国人发明多管旋转机关枪（加特林机枪）以来，武器系统的射速已达到了瓶颈。超高射频武器的出现，突破了传统武器结构的理念，完成了迂缓已久的从传统结构向新概念结构的蜕变[2]。如图1。1所示金属风暴发射系统没有传统身管兵器的弹壳弹药、进弹退弹系统、制退机、炮闩等机械结构，取而代之的是预装有弹丸和发射药的身管、电子脉冲点火头等电子元器件，使得整个系统能在轻便的同时对射速进行极大的提升。

图1。1  金属风暴武器结构简图

目前，36管的“金属风暴”检验样机就已经超过了100万发每分钟，相比之下传统武器射速最快的也仅有6000发每分钟[1]。理论上讲金属风暴系统还可以通过增加身管数量以达到无限扩充的目的。该发射技术一经问世，便受到国内外军事专家以及科研机构的高度重视。随着发射技术的逐渐成熟，金属风暴被应用于防空反导武器系统、单兵武器系统，甚至民用的消防应用系统等领域中并衍生了一大批高技术装备问世。

金属风暴武器装备的优势在于，可以单发也可以连发，能组合多种不同类型不同口径的弹药一起使用以满足任务需求。其发射方式灵活多变，超高且可变的射速可以灵活运用于战场。配合21世纪携带高科技兵器的数字化士兵能快速投放战场胜任现代战争信息化战争的多种作战需求。同时金属风暴的毁伤效果极好，由于射速超高，在极短的时间里可发射大量弹药，形成集群的弹幕，近距离对抗高速运动的目标时效果最佳。其简单的结构将系统故障几率降到最低，由于上述优点金属风暴武器系统受到了多国军事专家的青睐，该武器给各国军方带来的不仅仅是一场“金属风暴”更是一场“电子风暴”“信息风暴”乃至“军备风暴”。

金属风暴武器存在的意义不只是提高发射系统的射击频率以及毁伤效果，而是在敌我对峙时给予敌方施以巨大的心理压力。试想，一个单兵便可携带的武器装备在短时间内能发挥一个排的火力压制，无论是处在阵地前沿还是深入后方完成支援任务都是极为有效的武器装备。除此之外，高射频武器有着不同于其他武器的毁伤概念，虽然不能一次性完成目标的侵彻毁伤，但是后续的第二发第三发乃至第十几发弹丸终究能完成打击任务，其对被打击对象的心理威慑性往往大于实战应用。这些便赋予了金属风暴武器善攻坚、可突袭、能快速反应等多项优点。为了能够配合全兵种载具发挥该武器多种战术用途，金属风暴武器系统能加载在舰艇、装甲车以及航空器上实现海陆空全方位作战。未来，人们将精确制导电子反馈等多种高新科技应用到该发射技术当中，使得其综合性能大幅度提升，必将在未来战场上大显身手。

虽然金属风暴武器系统自问世以来已经有了长足的发展和技术突破，但仍然存在许多问题。其中较为重要的是由于发射频率高，前后弹丸的发射过程会出现相互干扰与匹配问题，即内弹道耦合现象[3]。这些问题是典型的内弹道问题，在此背景下本文针对金属风暴武器高频发射的特点，建立其内弹道发射过程的数学模型和物理模型，并从单发弹丸到多发弹丸进行数值模拟，通过对不同因素的分析与优化，提升金属风暴武器的发射性能。

1。2  金属风暴武器的国内外进展

1。2。1  国外发展历程

1。2。2  国内研究现状

1。3  本论文的主要工作

本文以金属风暴武器内弹道过程为研究背景，对其发射原理进行初步研究。建立金属风暴武器内弹道发射过程数学物以及理模型，对高频发射条件下膛内过程进行数值模拟。