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内容简介

本书主要论述经典内弹道学范畴所涉及的枪炮内弹道理论、弹道计算和弹道设计方法及其在武器火力系统设计中的应用。对内弹道势平衡理论，无后坐炮、迫击炮、高低压火炮、膨胀波火炮和平衡炮的内弹道问题，以及内弹道两相流及安全性和火炮身管烧蚀与寿命也作了系统的讨论。
本书可作为内弹道专业的教科书，也可以作为火炮、轻武器、弹丸、引信和火药等专业的技术基础课的教材，并可供从事武器系统研究、设计、制造和试验的工程技术人员参考和使用。

目录

绪论1
0��1枪炮射击过程中的内弹道循环1
0��2内弹道研究内容及任务2
0��3内弹道学的研究方法3
0��4内弹道学在枪炮设计中的作用与地位4
0��5基础科学和武器的发展对内弹道学的推动作用5
0��6内弹道学发展史的回顾6

第1章枪炮膛内射击现象和基本方程9
§1.1枪炮发射系统及膛内射击过程9
1.1.1发射系统简介9
1.1.2膛内射击过程10
§1.2火药燃气状态方程11
1.2.1高温高压火药气体状态方程11
1.2.2定容状态方程及应用12
1.2.3变容状态方程18
§1.3火药燃烧规律与燃烧方程19
1.3.1几何燃烧定律及其应用条件19
1.3.2气体生成速率20
1.3.3形状函数21
1.3.4多孔火药24
1.3.5包覆火药与弧厚不均火药的形状函数33
1.3.6固体火药燃烧机理及影响燃烧的因素38
1.3.7燃速方程41
1.3.8火药实际燃烧规律的研究45
§1.4膛内射击过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弹丸极限速度及弹道效率54
§1.5弹丸运动方程56
1.5.1弹丸在膛内运动过程中的受力分析56
1.5.2挤进阻力57
1.5.3膛线导转侧作用在弹带上的力62
1.5.4弹前空气阻力65
1.5.5平均压力表示的弹丸运动方程66
1.5.6次要功和次要功计算系数67
§1.6膛内火药气体压力的变化规律72
§1.7内弹道方程组76
1.7.1基本假设76
1.7.2单一装药内弹道方程组77
1.7.3混合装药内弹道方程组78

第2章内弹道方程组的解法80
§2.1内弹道方程组的数学性质80
§2.2ｌψ分析解法81
2.2.1减面形状火药的弹道解法82
2.2.2多孔火药的弹道解法94
2.2.3混合装药的弹道解法102
§2.3梅逸尔—哈特简化解法106
2.3.1简化假设及方程组106
2.3.2求解过程107
§2.4数值解法109
2.4.1量纲为1的内弹道方程组109
2.4.2龙格—库塔法110
2.4.3内弹道计算步骤及程序框图110
2.4.4特殊点的计算方法111
2.4.5计算例题114
§2.5枪内弹道解的特殊问题116
§2.6内弹道表解法116
2.6.1内弹道相似方程116
2.6.2内弹道表解法简介118
§2��7装填条件变化对内弹道性能影响及最大压力和初速的修正公式121
2��7��1装填条件变化对内弹道性能的影响121
2.7��2最大压力和初速的修正公式127

第3章膛内气流及压力分布132
§3.1引言132
§3.2内弹道气动力简化模型132
§3.3比例膨胀假设下的压力分布133
3.3.1比例膨胀假设及推论133
3.3.2膛底封闭情况下弹后空间的压力分布136
§3.4拉格朗日假设条件下的近似解142
3.4.1拉格朗日假设142
3.4.2膛底封闭条件下的压力分布142
3.4.3有气体流出情况下膛内压力分布144
3.4.4考虑膛内面积变化的膛内压力分布148
3.4.5内弹道计算中应用的压力换算关系154
§3.5毕杜克极限解155
§3.6三种假设下压力分布的讨论164

第4章内弹道势平衡理论168
§4.1内弹道势平衡理论基本概念168
4.1.1态能势π168
4.1.2势平衡及势平衡点169
4.1.3势平衡点的火药已燃百分数ψE170
§4.2膛内火药实际气体生成函数172
4.2.1实际燃烧定律的表示方法172
4.2.2主体燃烧阶段的燃气生成函数172
4.2.3碎粒燃烧阶段的燃气生成函数173
§4.3应用实际燃烧规律的内弹道解法175
4.3.1关于解法的几点说明175
4.3.2以势平衡点为标准态的内弹道相似方程组176
4.3.3势平衡点各弹道量的确定179
§4.4确定燃气生成系数的弹道方法179
4.4.1主体燃烧阶段180
4.4.2碎粒燃烧阶段182
§4.5最大膛压和初速的模拟预测183
4.5.1势平衡点参量与ｐm及v0的关系式183
4.5.2膛内燃烧性能参数与密闭爆发器燃烧性能参数之间的对应关系184

第5章内弹道设计与装药设计190
§5.1内弹道设计190
5.1.1引言190
5.1.2内弹道设计基本方程193
5.1.3设计方案的评价标准195
5.1.4内弹道设计指导图与最小膛容201
5.1.5内弹道设计步骤205
5.1.6加农炮内弹道设计的特点217
5.1.7榴弹炮内弹道设计的特点220
5.1.8枪的内弹道设计特点223
§5.2内弹道优化设计225
5.2.1优化设计的目的225
5.2.2优化设计步骤225
5.2.3应用举例229
§5.3装药设计232
5.3.1火药装药及装药元件233
5.3.2装药设计的一般步骤234
5.3.3装药结构及分类236
5.3.4装药中的点火系统设计247

第6章特种发射技术内弹道理论268
§6��1无后坐炮内弹道理论268
6��1��1无后坐炮发射原理及内弹道特点268
6��1��2无后坐条件271
6��1��3无后坐炮内弹道方程274
6��1��4无后坐炮内弹道方程组的数值解法276
6��1��5无后坐炮的次要功计算系数279
§6��2迫击炮内弹道281
6��2��1迫击炮及其弹药结构281
6��2��2迫击炮的弹道特点282
6��2��3基本假设和内弹道方程285
6��2��4迫击炮内弹道计算286
§6��3膨胀波火炮内弹道理论289
6��3��1膨胀波火炮的发射机理290
6��3��2膨胀波火炮的特点290
6��3��3膨胀波火炮发射过程的研究现状291
6��3��4后喷装置的设计要求及打开方式292
6��3��5膨胀波火炮内弹道模型建立及数值模拟294
6��3��6膨胀波波速仿真及最佳开尾时间的确定297
§6��4平衡炮内弹道理论及数值模拟300
6��4��1引言300
6��4��2平衡炮内弹道模型301
6��4��3平衡炮数值模拟及结果分析303
§6��5高低压火炮内弹道307
6��5��1高低压发射原理与假设307
6��5��2基本方程308
6.5.3高低压火炮内弹道方程求解方法310
§6��6超高射频串联发射内弹道模拟与仿真310
6��6��1引言310
6��6��2超高射频弹幕武器发射原理311
6��6��3超高射频串联发射内弹道模型的建立312
6��6��4超高射频火炮数值模拟结果与分析314

第7章内弹道两相流及发射安全性分析323
§7��1引言323
§7��2膛内压力波及其影响因素324
7��2��1膛内压力波现象324
7��2��2压力波形成机理325
7��2��3影响压力波的因素分析327
§7��3内弹道两相流数值模拟及安全性分析332
7��3��1某大口径坦克炮一维两相流数值模拟332
7.3.2混合颗粒床中一维颗粒轨道模型及其数值模拟339
§7��4装药安全性评估方法346

第8章火炮身管烧蚀磨损与寿命350
§8��1引言350
§8��2身管烧蚀磨损现象350
8��2��1内膛表面的变化351
8��2��2白层和热影响层354
8��2��3内膛尺寸的变化354
8��2��4药室长度的变化356
8��2��5膛线形状的变化356
§8��3内膛烧蚀与磨损机理357
8��3��1快速冷、热循环使内膛表面产生裂纹357
8��3��2火药气体的热作用和机械作用是烧蚀的主要因素358
8��3��3火药气体与内膛表面金属的化学作用358
§8��4防火炮烧蚀磨损的技术措施359
8��4��1采用低爆温的火药359
8��4��2采用缓蚀添加剂360
8��4��3减小挤进压力和改进弹带材料361
8��4��4应用身管内膛表面强化技术362
8��4��5激光热处理身管镀铬层新工艺362
§8��5身管寿命363
8��5��1身管寿命判别条件及分析364
8��5��2火炮寿命终止时寿命发数的计算公式366
8��5��3身管寿命的预测方法368
8��5��4影响身管寿命的因素375
8��5��5提高身管寿命的技术措施378

参考文献381

索引383

前言/序言

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