火炮試驗與相關設計理論

目錄 章 概述………………………………………………………………………1 第2章 內彈道性能試驗與相關理論……………………………………………13 2．1 概述……………………………………………………………………………13 2．2 關于膛內時期火藥氣體壓力…………………………………………………13 2．2．1膛內時期火藥氣體壓力與其質量密度和溫度的關系……………………13 2．2．2膛內時期火藥氣體壓力時間曲線變化規(guī)律………………………………15 2．3 實際測試得到的彈底與膛底壓力的關系……………………………………17 2．3．1火藥氣體本身具有的壓力…………………………………………………17 2．3．2實際測試時得到的火藥氣體壓力…………………………………………18 2．4采用微波干涉儀測量彈底與膛底火藥氣體壓力的新方法…………………28 2．4．1微波干涉儀測量彈底與膛底火藥氣體壓力的分析………………………28 2．4．2微波干涉儀測得的彈底與膛底火藥氣體壓力一致性檢驗………………30 2．5 火炮彈丸初速測量誤差………………………………………………………32 2．5．1 減小測量誤差的意義………………………………………………………32 2．5．2 對火炮彈丸初速測量誤差的分析…………………………………………32 2．6 后坐動量大小在強裝藥中的應用……………………………………………35 2．6．1強裝藥及其使用的要求……………………………………………………35 2．6．2 選配與使用強裝藥原則……………………………………………………37 2．7 火炮系統(tǒng)內彈道性能設計指標給出原則 …………………………………40 2．7．1某坦克炮內彈道性能規(guī)定值和實際試驗結果的分析……………………40 2．7．2 改變初速對后效期結束后坐部分具有的優(yōu)選自由后坐動能的影響……44 2．8 加藥法強裝藥對火炮受力影響的分析………………………………………47 2．8．1 加藥法與保溫法獲得強裝藥對火炮受力的影響…………………………47 2．8．2 在火炮身管壽命中期使用加藥法強裝藥對火炮受力的影響……………53 2．8．3 在火炮壽命中期使用加藥法強裝藥可以適當減小彈丸初速……………54 2．9火藥氣體作用全沖量的計算方法 ……………………………………………56 2．9．1目前使用的火藥氣體作用全沖量計算方法 ………………………………56 2．9．2本書給出的火藥氣體作用全沖量計算方法 ………………………………56 本章參考文獻 ………………………………………………………………………59 第3章外彈道性能試驗與評價……………………………………………………60 3．1 概述 ……………………………………………………………………………60 3．2 具有傾向性影響時試驗結果平均值計算方法 ………………………………60 3．2．1使射彈產(chǎn)生傾向性散布的原因 ……………………………………………60 3．2．2具有傾向性影響時試驗結果平均值應進行修正計算 ……………………61 3．2．3 對散布密集度的修正計算方法 ……………………………………………62 3．2．4不同計算方法對試驗結果的影響 …………………………………………63 3．2．5 計算方法的應用……………………………………………………………64 3．2．6 對引進GHN155㎜加榴炮地面密集度產(chǎn)生傾向性原因的分析…………67 3．2．7 考慮傾向性影響時單發(fā)命中率的計算方法………………………………74 3．3 對火炮彈丸立靶密集度進行綜合評定的分析………………………………77 3．3．1 立靶密集度的綜合評定……………………………………………………77 3．3．2綜合評定的原因與原則……………………………………………………78 3．3．3 綜合評定的應用……………………………………………………………83 3．3．4 在評定時要區(qū)分射表值和戰(zhàn)技指標值的關系……………………………84 3．4 對火炮校正射擊試驗方法的分析……………………………………………85 3．4．1 校正射擊的目的……………………………………………………………85 3．4．2 校正界限值的確定…………………………………………………………86 3．4．3射彈發(fā)數(shù)與界限值L的關系………………………………………………87 3．4．4反常值的確定………………………………………………………………90 3．4．5試射靶上立靶密集度值的選取……………………………………………92 3．4．6 試射靶制作時彈道下降量的計算…………………………………………92 3．4．7校正射擊時必需收集和計算的數(shù)據(jù)………………………………………93 本章參考文獻………………………………………………………………………95 第4章 動力學性能試驗與相關設計理論………………………………………96 4．1 概述……………………………………………………………………………96 4．2 無后坐力炮動力學性能試驗與相關設計理論………………………………97 4．2．1傳統(tǒng)使用的無坐力炮動量平衡方程 ………………………………………97 4．2．2 本書給出無坐力炮動量平衡方程…………………………………………99 4．2．3 理論不支持從尾噴管和從炮口噴出的火藥氣體質量相等的設定………101 4．3 無后坐力炮不平衡能量計算公式的推導……………………………………104 4．3．1 概述…………………………………………………………………………104 4．3．2不平衡能量計算公式的推導………………………………………………105 4．3．3不平衡能量值的修正計算方法……………………………………………107 4．4 按無坐力炮原理設計某100㎜滑膛炮的分析………………………………108 4．4．1 某100㎜火炮動力學性能試驗結果………………………………………108 4．4．2 對設計計算的分析…………………………………………………………110 4．4．3 按膨脹波原理設計某100mm滑膛炮的分析………………………………112 4．4．4 結論與看法…………………………………………………………………115 4．5 迫擊炮動力學性能試驗和計算方法的分析…………………………………115 4．5．1 概述…………………………………………………………………………115 4．5．2 幾種迫擊炮內彈道性能參數(shù)、動力學特征量的統(tǒng)計……………………115 4．5．3 傳統(tǒng)計算方法的不足之處…………………………………………………116 4．6 對迫擊炮發(fā)射時動量守恒的分析……………………………………………119 4．6．1對迫擊炮發(fā)射時膛內時期動量守恒的分析………………………………119 4．6．2 兩種計算方法計算結果的對比……………………………………………123 4．6．3 結論與建議…………………………………………………………………124 4．7 滑膛炮、線膛炮和滑膛與線膛混合型火炮 動力學性能試驗與相關設計理論……………………………………………125 4．7．1 兩個小球發(fā)生碰撞時的動量守恒問題……………………………………125 4．7．2 火炮發(fā)射時的動量守恒問題………………………………………………126 4．7．3 兩種火藥氣體沖量相對變化率計算方法…………………………………134 4．7．4 兩種方法計算自由后坐動量與實測值的比較……………………………137 4．7．5自由后坐諸元與運動動能的計算方法……………………………………143 4．7．6 炮口動能與后座動量對火炮受力影響的分析……………………………148 4．7．7后效期火藥氣體動力學性能的分析………………………………………155 4．7．8 等效推力噴射速度“A”的統(tǒng)計結果 ……………………………………160 4．7．9 帶炮口制退器對彈丸初速的影響…………………………………………167 4．7．10自由后坐車車輪轉動對自由后坐性能數(shù)據(jù)的修正計算方法 …………169 4．7．11 對GHN-155mm榴彈炮彈道自由后坐試驗結果的分析…………………174 4．7．12 對國外后效期火藥氣體動力學特性分析的看法 ………………………176 本章參考文獻………………………………………………………………………181 第5章 身管壽命試驗與襯管式身管改制和設計 ………………………………183 5．1 概述……………………………………………………………………………183 5．2 火炮“身管彈道壽命”試驗與評定標準……………………………………184 5．3理論分析表明襯管式身管可大幅提升火炮作戰(zhàn)效力………………………185 5．3．1問題的提出…………………………………………………………………185 5．3．2 散布密集度的變化對命中率的影響………………………………………186 5．3．3 單發(fā)命中率的變化對毀傷（命中）概率所需發(fā)射炮彈數(shù)量的影響……192 5．3．4火炮對矩形目標射擊時命中概率計算軟件程序…………………………198 5．4襯管式身管可大幅度提升炮兵作戰(zhàn)效力……………………………………201 5．4．1．發(fā)射榴彈時對優(yōu)選射程影響的分析………………………………………201 5．4．2．發(fā)射穿甲彈時對穿透射程的影響的分析…………………………………204 5．4．3 對破甲彈不同射角時的優(yōu)選射程的影響…………………………………209 5．5襯管式身管的改制與設計……………………………………………………210 5．5．1 概述…………………………………………………………………………210 5．5．2 某130㎜加農(nóng)炮身管改制成襯管式身管…………………………………211 5．5．3某130㎜加農(nóng)炮身管設計成活動襯管式身管……………………………212 5．5．4 滑膛炮身管設計成活動襯管式身管………………………………………212 5．5．5迫榴炮身管設計成活動襯管式身管………………………………………213 本章參考文獻………………………………………………………………………213 第6章 炮口裝置性能試驗與相關設計理論……………………………………214 6．1概述……………………………………………………………………………214 6．2 目前國內外使用的炮口裝置性能計算方法…………………………………217 6．2．1 炮口裝置結構特征與工作原理……………………………………………218 6．2．2 目前使用的炮口裝置能量效率計算方法…………………………………220 6．2．3 第二種炮口裝置能量效率計算方法………………………………………221 6．3 現(xiàn)行炮口裝置性能計算方法應用的局限性…………………………………222 6．3．1不能準確反映炮口裝置本身在后效期具有的動力學性能………………223 6．3．2 不能在不同彈藥（種）上通用……………………………………………223 6．4 炮口裝置本身具有的動力學性能的測試與計算方法………………………224 6．4．1 后效期炮口裝置沖量特性的測試與計算方法……………………………224 6．4．2 后效期炮口裝置能量效率的測試與計算方法……………………………226 6．5 現(xiàn)行方法與本章給出方法計算結果的比較…………………………………229 6．5．1 同一種火炮發(fā)射不同彈藥（種）時計算結果的比較……………………229 6．5．2 采用兩種不同方法計算不同火炮炮口裝置性能結果的比較……………234 6．6 在炮架上射擊時炮口裝置動力學性能的測試與計算方法…………………237 6．6．1 帶與不帶炮口裝置火藥氣體沖量相對變化率計算方法…………………237 6．6．2 后效期炮口裝置動力學性能計算方法……………………………………241 6．6．3 某130mm加農(nóng)炮后效期炮口裝置動力學性能計算結果…………………246 6．7 炮口裝置能量效率與后座動量變化率和后效期后動量效率的關系………247 6．7．1 后效期火藥氣體推力沖量特征量…………………………………………247 6．7．2 后坐動量變化率λ的定義式（不考慮炮口裝置質量影響時）…………247 6．7．3 火藥氣體沖量相對變化率的定義式……………………………………248 6．7．4 炮口裝置能量效率的定義式 …………………………………………249 6．7．5 炮口裝置三個性能特征量(、、)之間的關系……………………249 6．7．6火炮后坐動量相對變化率的計算方法……………………………………252 6．7．7炮口裝置能量效率計算的另一種方法……………………………………252 6．8 槍口制退器在后效期具有的動力學性能計算方法…………………………253 6．8．1 12．7mm高射機槍槍口制退器效率試驗結果………………………………253 6．8．2 槍口制退器動力學特性計算方法比較……………………………………254 6．8．3 槍口制退器后效期能量效率計算結果……………………………………255 6．9 炮口裝置后效期動力學性能綜述…………………………………………256 本章參考文獻……………………………………………………………………259