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內容簡介

本書主要論述經典內彈道學範疇所涉及的槍炮內彈道理論、彈道計算和彈道設計方法及其在武器火力係統設計中的應用。對內彈道勢平衡理論，無後坐炮、迫擊炮、高低壓火炮、膨脹波火炮和平衡炮的內彈道問題，以及內彈道兩相流及安全性和火炮身管燒蝕與壽命也作瞭係統的討論。
本書可作為內彈道專業的教科書，也可以作為火炮、輕武器、彈丸、引信和火藥等專業的技術基礎課的教材，並可供從事武器係統研究、設計、製造和試驗的工程技術人員參考和使用。

目錄

緒論1
0��1槍炮射擊過程中的內彈道循環1
0��2內彈道研究內容及任務2
0��3內彈道學的研究方法3
0��4內彈道學在槍炮設計中的作用與地位4
0��5基礎科學和武器的發展對內彈道學的推動作用5
0��6內彈道學發展史的迴顧6

第1章槍炮膛內射擊現象和基本方程9
§1.1槍炮發射係統及膛內射擊過程9
1.1.1發射係統簡介9
1.1.2膛內射擊過程10
§1.2火藥燃氣狀態方程11
1.2.1高溫高壓火藥氣體狀態方程11
1.2.2定容狀態方程及應用12
1.2.3變容狀態方程18
§1.3火藥燃燒規律與燃燒方程19
1.3.1幾何燃燒定律及其應用條件19
1.3.2氣體生成速率20
1.3.3形狀函數21
1.3.4多孔火藥24
1.3.5包覆火藥與弧厚不均火藥的形狀函數33
1.3.6固體火藥燃燒機理及影響燃燒的因素38
1.3.7燃速方程41
1.3.8火藥實際燃燒規律的研究45
§1.4膛內射擊過程中的能量守恒方程50
1.4.1能量守恒方程的建立50
1.4.2彈丸極限速度及彈道效率54
§1.5彈丸運動方程56
1.5.1彈丸在膛內運動過程中的受力分析56
1.5.2擠進阻力57
1.5.3膛綫導轉側作用在彈帶上的力62
1.5.4彈前空氣阻力65
1.5.5平均壓力錶示的彈丸運動方程66
1.5.6次要功和次要功計算係數67
§1.6膛內火藥氣體壓力的變化規律72
§1.7內彈道方程組76
1.7.1基本假設76
1.7.2單一裝藥內彈道方程組77
1.7.3混閤裝藥內彈道方程組78

第2章內彈道方程組的解法80
§2.1內彈道方程組的數學性質80
§2.2ｌψ分析解法81
2.2.1減麵形狀火藥的彈道解法82
2.2.2多孔火藥的彈道解法94
2.2.3混閤裝藥的彈道解法102
§2.3梅逸爾—哈特簡化解法106
2.3.1簡化假設及方程組106
2.3.2求解過程107
§2.4數值解法109
2.4.1量綱為1的內彈道方程組109
2.4.2龍格—庫塔法110
2.4.3內彈道計算步驟及程序框圖110
2.4.4特殊點的計算方法111
2.4.5計算例題114
§2.5槍內彈道解的特殊問題116
§2.6內彈道錶解法116
2.6.1內彈道相似方程116
2.6.2內彈道錶解法簡介118
§2��7裝填條件變化對內彈道性能影響及最大壓力和初速的修正公式121
2��7��1裝填條件變化對內彈道性能的影響121
2.7��2最大壓力和初速的修正公式127

第3章膛內氣流及壓力分布132
§3.1引言132
§3.2內彈道氣動力簡化模型132
§3.3比例膨脹假設下的壓力分布133
3.3.1比例膨脹假設及推論133
3.3.2膛底封閉情況下彈後空間的壓力分布136
§3.4拉格朗日假設條件下的近似解142
3.4.1拉格朗日假設142
3.4.2膛底封閉條件下的壓力分布142
3.4.3有氣體流齣情況下膛內壓力分布144
3.4.4考慮膛內麵積變化的膛內壓力分布148
3.4.5內彈道計算中應用的壓力換算關係154
§3.5畢杜剋極限解155
§3.6三種假設下壓力分布的討論164

第4章內彈道勢平衡理論168
§4.1內彈道勢平衡理論基本概念168
4.1.1態能勢π168
4.1.2勢平衡及勢平衡點169
4.1.3勢平衡點的火藥已燃百分數ψE170
§4.2膛內火藥實際氣體生成函數172
4.2.1實際燃燒定律的錶示方法172
4.2.2主體燃燒階段的燃氣生成函數172
4.2.3碎粒燃燒階段的燃氣生成函數173
§4.3應用實際燃燒規律的內彈道解法175
4.3.1關於解法的幾點說明175
4.3.2以勢平衡點為標準態的內彈道相似方程組176
4.3.3勢平衡點各彈道量的確定179
§4.4確定燃氣生成係數的彈道方法179
4.4.1主體燃燒階段180
4.4.2碎粒燃燒階段182
§4.5最大膛壓和初速的模擬預測183
4.5.1勢平衡點參量與ｐm及v0的關係式183
4.5.2膛內燃燒性能參數與密閉爆發器燃燒性能參數之間的對應關係184

第5章內彈道設計與裝藥設計190
§5.1內彈道設計190
5.1.1引言190
5.1.2內彈道設計基本方程193
5.1.3設計方案的評價標準195
5.1.4內彈道設計指導圖與最小膛容201
5.1.5內彈道設計步驟205
5.1.6加農炮內彈道設計的特點217
5.1.7榴彈炮內彈道設計的特點220
5.1.8槍的內彈道設計特點223
§5.2內彈道優化設計225
5.2.1優化設計的目的225
5.2.2優化設計步驟225
5.2.3應用舉例229
§5.3裝藥設計232
5.3.1火藥裝藥及裝藥元件233
5.3.2裝藥設計的一般步驟234
5.3.3裝藥結構及分類236
5.3.4裝藥中的點火係統設計247

第6章特種發射技術內彈道理論268
§6��1無後坐炮內彈道理論268
6��1��1無後坐炮發射原理及內彈道特點268
6��1��2無後坐條件271
6��1��3無後坐炮內彈道方程274
6��1��4無後坐炮內彈道方程組的數值解法276
6��1��5無後坐炮的次要功計算係數279
§6��2迫擊炮內彈道281
6��2��1迫擊炮及其彈藥結構281
6��2��2迫擊炮的彈道特點282
6��2��3基本假設和內彈道方程285
6��2��4迫擊炮內彈道計算286
§6��3膨脹波火炮內彈道理論289
6��3��1膨脹波火炮的發射機理290
6��3��2膨脹波火炮的特點290
6��3��3膨脹波火炮發射過程的研究現狀291
6��3��4後噴裝置的設計要求及打開方式292
6��3��5膨脹波火炮內彈道模型建立及數值模擬294
6��3��6膨脹波波速仿真及最佳開尾時間的確定297
§6��4平衡炮內彈道理論及數值模擬300
6��4��1引言300
6��4��2平衡炮內彈道模型301
6��4��3平衡炮數值模擬及結果分析303
§6��5高低壓火炮內彈道307
6��5��1高低壓發射原理與假設307
6��5��2基本方程308
6.5.3高低壓火炮內彈道方程求解方法310
§6��6超高射頻串聯發射內彈道模擬與仿真310
6��6��1引言310
6��6��2超高射頻彈幕武器發射原理311
6��6��3超高射頻串聯發射內彈道模型的建立312
6��6��4超高射頻火炮數值模擬結果與分析314

第7章內彈道兩相流及發射安全性分析323
§7��1引言323
§7��2膛內壓力波及其影響因素324
7��2��1膛內壓力波現象324
7��2��2壓力波形成機理325
7��2��3影響壓力波的因素分析327
§7��3內彈道兩相流數值模擬及安全性分析332
7��3��1某大口徑坦剋炮一維兩相流數值模擬332
7.3.2混閤顆粒床中一維顆粒軌道模型及其數值模擬339
§7��4裝藥安全性評估方法346

第8章火炮身管燒蝕磨損與壽命350
§8��1引言350
§8��2身管燒蝕磨損現象350
8��2��1內膛錶麵的變化351
8��2��2白層和熱影響層354
8��2��3內膛尺寸的變化354
8��2��4藥室長度的變化356
8��2��5膛綫形狀的變化356
§8��3內膛燒蝕與磨損機理357
8��3��1快速冷、熱循環使內膛錶麵産生裂紋357
8��3��2火藥氣體的熱作用和機械作用是燒蝕的主要因素358
8��3��3火藥氣體與內膛錶麵金屬的化學作用358
§8��4防火炮燒蝕磨損的技術措施359
8��4��1采用低爆溫的火藥359
8��4��2采用緩蝕添加劑360
8��4��3減小擠進壓力和改進彈帶材料361
8��4��4應用身管內膛錶麵強化技術362
8��4��5激光熱處理身管鍍鉻層新工藝362
§8��5身管壽命363
8��5��1身管壽命判彆條件及分析364
8��5��2火炮壽命終止時壽命發數的計算公式366
8��5��3身管壽命的預測方法368
8��5��4影響身管壽命的因素375
8��5��5提高身管壽命的技術措施378

參考文獻381

索引383

前言/序言

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