(1)根据埋头弹工作原理,建立埋头弹内弹道零维模型,给出相应的微分方程组。
(2)依照埋头弹内弹道模型,采用四阶龙格-库塔法,用Visual Basic语言对35mm埋头弹火炮的理论模型进行数值计算。
(3)采用数值计算软件,对埋头弹火炮内弹道性能进行预测分析。
2 埋头弹内弹道的结构设计及内弹道模型
2.1 引言
根据内弹道结构设计过程各阶段的主要特征,可以将射击过程分为点火传火、挤进、弹丸在膛内运动以及后效期等四个过程。在射击过程中,这四个过程并不是相互独立的,而是相互影响,甚至在一段时期是相互重叠的。若要全面描述发射中的膛内过程,首先我们需要建立理论模型。文献综述
2.2 埋头弹内弹道的总体结构设计
埋头弹主要组成部件有底火,主装药,中心传火管,速燃药,导向筒,弹丸以及药筒等组成。底火位于埋头弹底部,弹丸位于埋头弹前部的导向筒中。在弹丸底部放有少量速燃药,速燃药与底火之间通过传火管联接,主装药则分布在传火管与导向管的四周。
与常规炮弹装药不同,埋头弹药的发射装药和弹丸是一个整体。因此埋头弹在结构设计上与普通弹药也存在不同之处。首先埋头弹与常规弹药相比,药筒形状较为规则,长径比合适,送弹距离缩短,埋头弹的弹药总体长度缩短;其次由于埋头弹的弹丸位于药筒中,可以在导向筒中自由移动,需要设计合理的装填结构,来保证弹丸入膛动作的准确性与可靠性。最后埋头弹药筒要有足够强度,要能承受推抛式装填与退壳动作中的撞击作用。
埋头弹发射过程的最大特点是发射装药的二次点火与程序燃烧。埋头弹发射的理想工作状态是,底火击发后先点燃速燃药,速燃药燃烧产生的气体把弹丸沿导向管推进,待弹丸弹带嵌入膛线后,速燃药气体再点燃主装药,主装药产生的气体推动弹丸在身管中前进,直至弹丸出炮口。
2.3 埋头弹内弹道循环过程及特点源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/
埋头弹开始射击时,首先击发底火,底火产生的燃气气体通过传火管到达速燃药处,将速燃火药点燃。速燃火药燃气体推动弹丸沿导向管自由滑动,直到抵达膛线为止,通过内部结构设计让速燃火焰燃气点燃主装药,主装药燃气推动弹丸在身管内运动。速燃药的装填量相对于主装药来说很少,当主装药点燃后,速燃药生成的燃气相对很小,所以可以认为速燃药在主装药点燃前已经燃烧结束。主装药点燃后,弹丸在膛内高温高压气体的作用下向前运动,一直到出炮口。当弹丸射出炮口以后,膛内的高温高压的燃气以极高的速度流出炮膛,在膛外膨胀,对弹丸产生后效作用。从图2.1可以形象的知道埋头弹的送弹过程。