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内膛烧蚀磨损及其对内弹道性能影响的研究

田桂军  
【摘要】:身管内膛的烧蚀磨损直接影响着火炮的内弹道性能,而内弹道性能决定了火炮的战斗作用能力,是火炮重要的战术技术指标。现代战争要求火炮的战斗威力不断提高,因此,研究内膛烧蚀磨损及其对内弹道性能影响就显得非常重要。本文以这个问题为核心,进行了一系列的试验和理论研究,这些研究主要包括: 1.运用实验的方法对使用中的各类火炮的内膛直径变化情况进行了测量,并拍摄内膛表面破坏情况的照片,对火炮的烧蚀磨损状况及原因进行综合分析研究。火炮内膛烧蚀磨损的一般规律为:膛线起始部最为严重,以后的部分磨损比较轻,且比较均匀,有的火炮还有炮口部磨损增大的趋势。高温火药气体的加热引起的壁面温度升高是身管烧蚀磨损的主要原因,而火药气体的冲刷、化学作用及弹带的机械磨损则是在热作用的影响下造成膛面金属损失的直接原因。 2.测试了多种火炮在各种烧蚀条件下火炮内径磨损量及其所对应的内弹道性能参数,根据它们之间的相关关系,建立经验公式。应用这些公式,可通过静态测量火炮内径改变量的方法确定不同磨损程度火炮的内弹道性能变化。 3.分析了弹丸的挤进过程,推导了挤进压力的计算公式,应用火炮内弹道学方程组,对由于烧蚀磨损而引起挤进压力降低、药室容积增大及弹丸行程减小所造成的弹道性能变化进行了数值计算。计算结果进一步说明:随着火炮的烧蚀磨损,其内弹道性能不断下降,火炮的p-t、v-t、T-t、p-l、v-l、T-l曲线变化也越来越平缓。 4.在内弹道零维模型及两相流模型相似分析的基础上,对烧蚀磨损火炮内弹道性能变化的相似性也进行了研究。 5.采用多元回归分析和直接射击的方法,确定了不同装药条件、不同弹种对全装药的等效系数,用以计算火炮的寿命发数。 6.建立内膛磨损量同射弹发数的数学关系式,通过对所建立的数学式进行显著性、相关性及精度分析说明:可以根据测量火炮内径磨损量预测不同磨损程度火炮的射弹数及寿命发数。


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