2015年内弹道学生出题--考试

如何测定弹道特征量火药力f、余容α？定容绝热下火药燃气最大压力公式可写为：mmpfp。当装填密度不是很高时（即火药燃气压力不低于400MPa）火药气体的余容α和装填密度无关,此时可以用两个不同的装填密度1和2据上式联立方程组：111pmmpf222pmmpf可以解出火药力f、余容α。但应注意：低装填密度1不能选的过低因为装填密度越低相对热损失就越大，因此造成火药力f、余容α误差就越大高装填密度2也不能过高，此装填密度下的最大压力不能超过密闭爆发器强度所允许的数值。一般31/10.0cmg和32/20.0cmg。射击过程中，通过火药的燃烧火药的化学能绝大部分转化成火药燃气的热能，火药燃气的热能又通过对外做功与热损失的而形式转化为其他形式的能量，请说出什么是热损失，及火药燃气对外做功的种类。热损失是指火药燃气通过身管、药筒以及弹丸向外传递的能量火药燃气对外做功的种类1.弹丸直线运动所具有的能量E1，及弹丸的动能2.弹丸旋转运动所具有的能量E23.弹丸克服摩擦阻力所消耗的能量E34.火药及火药气体的运动能量E45.身管和其他后坐部分的后坐运动能量E56.弹丸挤进所消耗的能量E6以及弹丸克服弹前空气柱所消耗的能量E7等弹道特征量测定时，为了减小测量误差，在选择、时，低装填密度不能选得过低的原因是什么？高装填密度不能选得过高的原因是什么？答：低装填密度不能选得过低，因为装填密度越低，相对热散失就越大，由此造成的f、的误差就越大。高装填密度不能选得过高，因为在此装填密度下的最大压力不能超过密闭爆发器强度允许的数值，一般情况下，取，。装药设计大体可以分为哪几个主要步骤？1.分析武器的战术技术要求和制定装药设计任务书。2.火药设计：选择火药的性质，确定火药的热量。为了缩短武器的研制过程，一般应尽量选择现正生产的火药。3.装药的内弹道设计：选择火药的形状，进行弹道设计，确定装药质量，装填密度和火药燃烧层厚度。4.装药结构设计：根据弹道设计结果，选择火药牌号，修改及确定燃烧层实际厚度和单体火药的其他尺寸。参考现有的装药结构，确定火药中排列方法和装药的结构形式，确定辅助点火药的性质，重量和位置。确定护膛剂，除铜剂，消焰剂的质量和位置。制定出装药设计说明书并绘制出装药结构的草案图。5.装药试制：通过以上四个设计步骤装药设计工作并没有完成。因为整个设计方案还没有经过实践的检验。因此还要根据设计方案制备火药样品，检验这些火药样品，检验这些火药样品的物理化学性能和射击的弹道性能。再经过小批量的火药装药试制和实验，修改原来的设计方案。最后绘制正式装药设计图纸，到此完成了装药设计的工作。一、定性画出膛内压力—时间曲线（p-t）以及膛内压力—行程曲线（p-l）。答案：二、在弹道特征量的测定中，测量火药力f以及余容时，在选择1和2时，应注意：答案：1、1不能选择的过低，因为装填密度越低，相对热损失愈大，由此造成的f和误差越大；2、2也不能过高，应保证在此装填密度下的最大压力不能超过密闭爆发器强度所允许的数值；3、1和2不能太接近。简述内弹道设计中增加最大压力的优缺点，并说明实际运用中该如何选择？答：1、优点：增加最大压力可以缩短身管长度。（1）使火药燃烧更加充分，提高了能源利用效率。（2）有利于初速的稳定，提高射击精度。（3）有利于火炮的勤务操作，行军机动。缺点：（1）为保证炮身的强度，身管的壁厚要相应增加，炮尾和自动机的结构尺寸也相应增加，使炮身质量增加，影响武器机动性。（2）为保证弹体强度，弹丸的壁厚相应增加，一定质量下，弹丸的威力降低。（3）使作用在炸药上的惯性力增加，可能引起炸膛，影响火炮使用中的安全性。（4)在射击过程中药筒或弹壳的变形量也增大，可能造成抽筒困难。（5）作用在膛线导转侧上的力会相应增加，增加了对膛线的磨损，使武器寿命降低。请说出影响燃速的主要元素，并简述这些因素如何影响燃速。答：（1）、火药成分：一般说来，火药的能量越大，燃速也越大，因为火药的能量和燃速都与火药的成分有关。（2）、火药初温：火药初温的增加，实际上就表示火药燃烧前的起始温度较高，因此在接收相同热传导的热量时，固相的分解速度增高，而使整个燃烧速度增加。（3）、火药的密度：一般情况下，密度增加使火药气体渗透到药粒内部的可能性减小，因而使燃速减小。（4）、压力：压力对燃速所起的作用较复杂，压力的增加加速了火焰区向火药表面的传热作用，从而促进了固相的火药分解速度。此外压力增加使得气相物质的密度加大，气相化学反应速度加快，气相的热传导系数增大。这些因素都使火药燃烧速度加快。药室扩大系数k增大的优缺点？答：优点：药室扩大系数增大，则药室长度就越小。药室长缩短就使整个炮身长缩短；另外对自动武器来说，药室缩短就使得炮弹全长缩短，因此可以缩短后坐和复进的时间，有利于提高发射速度。缺点：药室扩大系数增大，使炮尾及自动机的横向结构尺寸加大，造成了武器质量增加。另外药室和炮膛的横断面积和差值也增大，根据气体动力学原理，坡膛处的气流速度也要相应的增加，因此，加剧了对膛线起始部的冲击，使得火炮寿命降低。药室和炮膛的横断面积相差越大，药筒收口的加工也越困难。推导膛内火药气体压力的变化规律：。为使0v不变，mP降低2％，则装药量和火药厚度应变化多少？解：使用p1302-92式011044320.15(H%)0.0036334mmPVemtCPeVm00101031120.04(%)0.0011t4335vVemHCveVm1131043ee记11,exye49xy11444220.02339mmPexyyPe4.5%y2%x装药量增加2%，火药厚度增加4.5%证明：在比例膨胀的假设下，气流速度和加速度沿身管轴线方向呈线性规律分布。证：在弹后空间任取两个单元1V、2V，分别包含有混合气体的质量1w、2w。由比例膨胀假设弹后空间任一单元混合流的相对膨胀及气体相对质量等于整个弹后空间混合流的相对膨胀及气体的相对质量。则有1212dVdVdVVVV（1），因为111=wV，222=wV分别将V对进行求导得11121ddVw，22222ddVw代入式（1）可得1212dd，令它们等于仅与时间有关的函数K，即121211ddKdtdt（2）。由连续性方程：1dudtx，与式（2）比较可得uKx对其积分可得()uKxt（3）（式中()t是只与时间有关的常数。将该式对时间求导的加速度'()dudxdKKxtdtdtdt又dxudt，代入上式得2'()()()dudKKxKttdtdt（4）根据式（3）、（4）形式，得证。有一无后座炮，已知射击某瞬间，弹丸位置距药室后端面的距离为L，弹丸运动速度为v，药室后端面处的流速为xhv，弹底压力为dP，假设炮膛为等截面，面积为A，且膛内密度均匀分布，试推导速度分布公式与加速度分布公式，并求解滞止点的位置。解：21KxKu（根据膛内密度均匀分布假设）0x,xhvu且Lx，vu有)(11xhvvLK，xhvK2所以xhxhvxvvLu)(1dtdvzdtdvzdtduxh)1(mAPdtdvd1dtdvvvdtdvxhxhmAPHzmAPzdtdudd11)1(令u=0，得LHHL10梅逸尔-哈特简化假设内容是什么？并推导此假设下的第一时期弹道解。