火炮試驗(yàn)與相關(guān)設(shè)計(jì)理論

目錄 章 概述………………………………………………………………………1 第2章 內(nèi)彈道性能試驗(yàn)與相關(guān)理論……………………………………………13 2．1 概述……………………………………………………………………………13 2．2 關(guān)于膛內(nèi)時(shí)期火藥氣體壓力…………………………………………………13 2．2．1膛內(nèi)時(shí)期火藥氣體壓力與其質(zhì)量密度和溫度的關(guān)系……………………13 2．2．2膛內(nèi)時(shí)期火藥氣體壓力時(shí)間曲線變化規(guī)律………………………………15 2．3 實(shí)際測試得到的彈底與膛底壓力的關(guān)系……………………………………17 2．3．1火藥氣體本身具有的壓力…………………………………………………17 2．3．2實(shí)際測試時(shí)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(yàn)………………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(dòng)量大小在強(qiáng)裝藥中的應(yīng)用……………………………………………35 2．6．1強(qiáng)裝藥及其使用的要求……………………………………………………35 2．6．2 選配與使用強(qiáng)裝藥原則……………………………………………………37 2．7 火炮系統(tǒng)內(nèi)彈道性能設(shè)計(jì)指標(biāo)給出原則 …………………………………40 2．7．1某坦克炮內(nèi)彈道性能規(guī)定值和實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果的分析……………………40 2．7．2 改變初速對后效期結(jié)束后坐部分具有的優(yōu)選自由后坐動(dòng)能的影響……44 2．8 加藥法強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)裝藥可以適當(dāng)減小彈丸初速……………54 2．9火藥氣體作用全沖量的計(jì)算方法 ……………………………………………56 2．9．1目前使用的火藥氣體作用全沖量計(jì)算方法 ………………………………56 2．9．2本書給出的火藥氣體作用全沖量計(jì)算方法 ………………………………56 本章參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………59 第3章外彈道性能試驗(yàn)與評價(jià)……………………………………………………60 3．1 概述 ……………………………………………………………………………60 3．2 具有傾向性影響時(shí)試驗(yàn)結(jié)果平均值計(jì)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(shí)試驗(yàn)結(jié)果平均值應(yīng)進(jìn)行修正計(jì)算 ……………………61 3．2．3 對散布密集度的修正計(jì)算方法 ……………………………………………62 3．2．4不同計(jì)算方法對試驗(yàn)結(jié)果的影響 …………………………………………63 3．2．5 計(jì)算方法的應(yīng)用……………………………………………………………64 3．2．6 對引進(jìn)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(shí)單發(fā)命中率的計(jì)算方法………………………………74 3．3 對火炮彈丸立靶密集度進(jìn)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(yīng)用……………………………………………………………83 3．3．4 在評定時(shí)要區(qū)分射表值和戰(zhàn)技指標(biāo)值的關(guān)系……………………………84 3．4 對火炮校正射擊試驗(yàn)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(guān)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(shí)彈道下降量的計(jì)算…………………………………………92 3．4．7校正射擊時(shí)必需收集和計(jì)算的數(shù)據(jù)………………………………………93 本章參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………95 第4章 動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)與相關(guān)設(shè)計(jì)理論………………………………………96 4．1 概述……………………………………………………………………………96 4．2 無后坐力炮動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)與相關(guān)設(shè)計(jì)理論………………………………97 4．2．1傳統(tǒng)使用的無坐力炮動(dòng)量平衡方程 ………………………………………97 4．2．2 本書給出無坐力炮動(dòng)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(zhì)量相等的設(shè)定………101 4．3 無后坐力炮不平衡能量計(jì)算公式的推導(dǎo)……………………………………104 4．3．1 概述…………………………………………………………………………104 4．3．2不平衡能量計(jì)算公式的推導(dǎo)………………………………………………105 4．3．3不平衡能量值的修正計(jì)算方法……………………………………………107 4．4 按無坐力炮原理設(shè)計(jì)某100㎜滑膛炮的分析………………………………108 4．4．1 某100㎜火炮動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果………………………………………108 4．4．2 對設(shè)計(jì)計(jì)算的分析…………………………………………………………110 4．4．3 按膨脹波原理設(shè)計(jì)某100mm滑膛炮的分析………………………………112 4．4．4 結(jié)論與看法…………………………………………………………………115 4．5 迫擊炮動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)和計(jì)算方法的分析…………………………………115 4．5．1 概述…………………………………………………………………………115 4．5．2 幾種迫擊炮內(nèi)彈道性能參數(shù)、動(dòng)力學(xué)特征量的統(tǒng)計(jì)……………………115 4．5．3 傳統(tǒng)計(jì)算方法的不足之處…………………………………………………116 4．6 對迫擊炮發(fā)射時(shí)動(dòng)量守恒的分析……………………………………………119 4．6．1對迫擊炮發(fā)射時(shí)膛內(nèi)時(shí)期動(dòng)量守恒的分析………………………………119 4．6．2 兩種計(jì)算方法計(jì)算結(jié)果的對比……………………………………………123 4．6．3 結(jié)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(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)與相關(guān)設(shè)計(jì)理論……………………………………………125 4．7．1 兩個(gè)小球發(fā)生碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒問題……………………………………125 4．7．2 火炮發(fā)射時(shí)的動(dòng)量守恒問題………………………………………………126 4．7．3 兩種火藥氣體沖量相對變化率計(jì)算方法…………………………………134 4．7．4 兩種方法計(jì)算自由后坐動(dòng)量與實(shí)測值的比較……………………………137 4．7．5自由后坐諸元與運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的計(jì)算方法……………………………………143 4．7．6 炮口動(dòng)能與后座動(dòng)量對火炮受力影響的分析……………………………148 4．7．7后效期火藥氣體動(dòng)力學(xué)性能的分析………………………………………155 4．7．8 等效推力噴射速度“A”的統(tǒng)計(jì)結(jié)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(zhuǎn)動(dòng)對自由后坐性能數(shù)據(jù)的修正計(jì)算方法 …………169 4．7．11 對GHN-155mm榴彈炮彈道自由后坐試驗(yàn)結(jié)果的分析…………………174 4．7．12 對國外后效期火藥氣體動(dòng)力學(xué)特性分析的看法 ………………………176 本章參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………181 第5章 身管壽命試驗(yàn)與襯管式身管改制和設(shè)計(jì) ………………………………183 5．1 概述……………………………………………………………………………183 5．2 火炮“身管彈道壽命”試驗(yàn)與評定標(biāo)準(zhǔn)……………………………………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(biāo)射擊時(shí)命中概率計(jì)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(shí)對優(yōu)選射程影響的分析………………………………………201 5．4．2．發(fā)射穿甲彈時(shí)對穿透射程的影響的分析…………………………………204 5．4．3 對破甲彈不同射角時(shí)的優(yōu)選射程的影響…………………………………209 5．5襯管式身管的改制與設(shè)計(jì)……………………………………………………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(shè)計(jì)成活動(dòng)襯管式身管……………………………212 5．5．4 滑膛炮身管設(shè)計(jì)成活動(dòng)襯管式身管………………………………………212 5．5．5迫榴炮身管設(shè)計(jì)成活動(dòng)襯管式身管………………………………………213 本章參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………213 第6章 炮口裝置性能試驗(yàn)與相關(guān)設(shè)計(jì)理論……………………………………214 6．1概述……………………………………………………………………………214 6．2 目前國內(nèi)外使用的炮口裝置性能計(jì)算方法…………………………………217 6．2．1 炮口裝置結(jié)構(gòu)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(jì)算方法…………………………………220 6．2．3 第二種炮口裝置能量效率計(jì)算方法………………………………………221 6．3 現(xiàn)行炮口裝置性能計(jì)算方法應(yīng)用的局限性…………………………………222 6．3．1不能準(zhǔn)確反映炮口裝置本身在后效期具有的動(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)性能的測試與計(jì)算方法………………………224 6．4．1 后效期炮口裝置沖量特性的測試與計(jì)算方法……………………………224 6．4．2 后效期炮口裝置能量效率的測試與計(jì)算方法……………………………226 6．5 現(xiàn)行方法與本章給出方法計(jì)算結(jié)果的比較…………………………………229 6．5．1 同一種火炮發(fā)射不同彈藥（種）時(shí)計(jì)算結(jié)果的比較……………………229 6．5．2 采用兩種不同方法計(jì)算不同火炮炮口裝置性能結(jié)果的比較……………234 6．6 在炮架上射擊時(shí)炮口裝置動(dòng)力學(xué)性能的測試與計(jì)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(jì)算方法…………………237 6．6．2 后效期炮口裝置動(dòng)力學(xué)性能計(jì)算方法……………………………………241 6．6．3 某130mm加農(nóng)炮后效期炮口裝置動(dòng)力學(xué)性能計(jì)算結(jié)果…………………246 6．7 炮口裝置能量效率與后座動(dòng)量變化率和后效期后動(dòng)量效率的關(guān)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(dòng)量變化率λ的定義式（不考慮炮口裝置質(zhì)量影響時(shí)）…………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(gè)性能特征量(、、)之間的關(guān)系……………………249 6．7．6火炮后坐動(dòng)量相對變化率的計(jì)算方法……………………………………252 6．7．7炮口裝置能量效率計(jì)算的另一種方法……………………………………252 6．8 槍口制退器在后效期具有的動(dòng)力學(xué)性能計(jì)算方法…………………………253 6．8．1 12．7mm高射機(jī)槍槍口制退器效率試驗(yàn)結(jié)果………………………………253 6．8．2 槍口制退器動(dòng)力學(xué)特性計(jì)算方法比較……………………………………254 6．8．3 槍口制退器后效期能量效率計(jì)算結(jié)果……………………………………255 6．9 炮口裝置后效期動(dòng)力學(xué)性能綜述…………………………………………256 本章參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………259