火炮發(fā)射裝藥設計原理與技術

緒論    1  
0.1 火炮發(fā)射裝藥概述   1
0.1.1 火炮發(fā)射裝藥研究的內(nèi)容    1
0.1.2 火藥裝藥的技術目標    2
0.2 火炮發(fā)射裝藥的組成及各裝藥元件的作用   4
0.3 裝藥設計的任務和對裝藥的要求   5
0.4 火炮發(fā)射裝藥的基本類型   5
第1章 火藥氣體的組成和熱力學性質(zhì)    7
1.1 火藥氣體的狀態(tài)方程   7
1.2 火藥能量性質(zhì)的簡單計算方法   9
1.2.1 比容    10   1.2.2 燃氣平均定容比熱容    10
1.2.3 絕熱火焰溫度和釋放能的計算    13
1.2.4 余容    15
1.2.5 爆熱、火藥力和其他能量示性數(shù)    16
1.2.6 無機鹽n    i   、ˉc    V  i   、ε   i   的計算    17
1.3 火藥氣體組成的理論計算   19
1.3.1 考慮離解情況下火藥氣體的組成    20
1.3.2 不考慮離解情況下火藥氣體的組成    25
1.3.3 火藥氣體中CH   4   含量的計算    26
1.4 火藥燃氣的熱力學函數(shù)   27
1.4.1 釋放能    27
1.4.2 焓    33 
1.4.3 熵    34
1.4.4 比熱容與比熱容比    38
1.4.5 聲速    38
1.5 炮口煙   39 
1.5.1 未氧化碳值    39
1.5.2 理論估算方法    39
1.6 發(fā)射藥的熱力學性質(zhì)與BLAKE編碼   42
1.6.1 BLAKE編碼簡述    42
1.6.2 各編碼計算結(jié)果的符合程度    43
1.6.3 試驗驗證    45
1.6.4 應用實例    47
1.6.5 程序化的近期發(fā)展    50
第2章 裝藥參數(shù)與彈道性能    52 
2.1 火藥力   52   
2.1.1 火藥力與彈道性能的關系    52   
2.1.2 制式火炮裝藥與火藥力    53   
2.1.3 新火炮裝藥與火藥力    54  
2.2 裝藥量   55   
2.2.1 裝藥量與彈道諸元    55   
2.2.2 彈道設計與裝藥量的選擇    55   
2.2.3 用增加裝藥量的辦法提高火炮的初速    59   
2.2.4 裝藥量、火藥力與裝藥性能    59  
2.3 火藥的爆溫與膛內(nèi)火藥氣體溫度   62   
2.3.1 火藥爆溫    62   
2.3.2 膛內(nèi)火藥氣體的溫度    63  
2.4 火藥的爆熱和潛能   64  
2.5 火藥密度   65  
2.6 藥型和火藥壓力全沖量   66   
2.6.1 藥型    66   
2.6.2 壓力全沖量    67   
2.6.3   χ  和I    k   同時變化對彈道性能的影響    68  
2.7 余容   69   
2.7.1 余容的物理意義    69   
2.7.2 余容對彈道性能的影響    69   
2.7.3 影響余容的有關因素    71 
2.7.4 余容的計算方法    71   
第3章 火藥裝藥在內(nèi)彈道過程中的作用及其設計    73  
3.1 火炮火藥裝藥的點火和燃燒過程   73   
3.1.1 裝藥的點火    73   
3.1.2 火藥的燃燒    74   
3.1.3 火焰在火藥裝藥中的傳播    77  
3.2 火藥燃氣對炮膛的熱傳導和燒蝕作用   79   
3.2.1 傳熱系數(shù)和比熱流    79   
3.2.2 膛壁溫度    80   
3.2.3 總熱流量    82   
3.2.4 計算穩(wěn)定熱傳遞的簡易方法    83   
3.2.5 火藥燃氣對炮膛的燒蝕與防燒蝕原理    84   
3.2.6 防燒蝕的有關措施    88  
3.3 發(fā)射時的其他有害現(xiàn)象   90   
3.3.1 膛口氣流及其發(fā)展    91   
3.3.2 炮口焰    92   
3.3.3 炮口煙    93   
3.3.4 炮尾焰    94  
3.4 火炮發(fā)射過程的內(nèi)彈道模型   95   
3.4.1 經(jīng)典內(nèi)彈道模型    95   
3.4.2 經(jīng)典內(nèi)彈道模型的彈道解    99   
3.4.3 彈道循環(huán)分階段考慮的內(nèi)彈道模型    121   
3.4.4 內(nèi)彈道兩相流體力學模型    131   
3.4.5 高低壓火炮內(nèi)彈道模型的建立    137   
3.4.6 身管武器膛內(nèi)p-t（l）和v-t（l）曲線    141  
3.5 火炮內(nèi)彈道模型與火炮火藥裝藥設計   145   
3.5.1 火炮內(nèi)彈道模型與火炮火藥裝藥設計    145   
3.5.2 火藥裝藥設計的步驟    148   
3.5.3 火藥裝藥彈道設計的方法    152   
3.5.4 變裝藥的彈道設計    159  
3.6 火藥單體形狀和尺寸的選擇   161  
3.7 火炮火藥裝藥彈道設計方案的評價   162   
3.7.1 發(fā)射藥裝藥彈道設計方案評價的有關標準    162   
3.7.2 裝藥優(yōu)化設計的概念    165 
第4章 火炮火藥裝藥的結(jié)構(gòu)設計    167  
4.1 裝藥結(jié)構(gòu)與火炮性能   167   
4.1.1 膛內(nèi)壓力波的產(chǎn)生    167   
4.1.2 裝藥設計因素對壓力波的影響    168  
4.2 火炮火藥裝藥結(jié)構(gòu)   171   
4.2.1 線膛火炮的裝藥結(jié)構(gòu)    171   
4.2.2 滑膛火炮的裝藥結(jié)構(gòu)    182   
4.2.3 特種發(fā)射藥裝藥結(jié)構(gòu)    186  
4.3 火藥裝藥中的點火系統(tǒng)   194   
4.3.1 點火器件    194   
4.3.2 影響點火過程的因素    197   
4.3.3 裝藥點火系統(tǒng)設計的一般知識    200  
4.4 火炮火藥裝藥附加元件   206   
4.4.1 護膛劑    206   
4.4.2 除銅劑    210   
4.4.3 消焰劑    211   
4.4.4 緊塞具與密封裝置    212   
第5章 火炮發(fā)射藥裝藥技術的進展    213  
5.1 漸增性燃燒的裝藥   213   
5.1.1 燃速漸增性裝藥    213   
5.1.2 增面性燃燒裝藥    216  
5.2 密實裝藥   218   
5.2.1 粒狀藥密實技術    218   
5.2.2 球形藥密實技術    219   
5.2.3 桿狀藥密實技術    221   
5.2.4 壓實固結(jié)裝藥密實技術    221  
5.3 開槽桿狀藥   224   
5.3.1 開槽桿狀藥的特點    224   
5.3.2 開槽桿狀藥的密閉爆發(fā)器試驗研究    225   
5.3.3 開槽桿狀藥的裝藥計算過程概述    225  
5.4 形成平臺壓力的裝藥結(jié)構(gòu)   228   
5.4.1 一種圓片狀組合裝藥可以獲得壓力平臺的彈道效果    228   
5.4.2 多層變?nèi)妓俳Y(jié)構(gòu)形成類平臺效果的技術方法    229  
5.5 低溫感裝藥技術   230 
5.5.1 裝藥的溫度系數(shù)    230   
5.5.2 降低溫度系數(shù)的方法    231   
5.5.3 低溫感發(fā)射藥EI    232   
5.5.4 一種新的低溫感裝藥技術    235  
5.6 隨行裝藥   247   
5.6.1 隨行裝藥效應    247   
5.6.2 隨行裝藥結(jié)構(gòu)    249   
5.6.3 隨行裝藥數(shù)值模擬概述    250   
5.6.4 試驗研究    252  
5.7 模塊裝藥   256   
5.7.1 模塊裝藥的發(fā)展概況    256   
5.7.2 大口徑火炮用全等式模塊裝藥和遠射程裝藥    257   
5.7.3 雙模塊技術    258  
5.8 特高燃速裝藥   267   
5.8.1 特高燃速發(fā)射藥    267   
5.8.2 特高燃速發(fā)射裝藥對流燃燒的內(nèi)彈道效應    268   
5.8.3 彈道效果    272  
5.9 裝藥的點火技術   273   
5.9.1 中心點火管    273   
5.9.2 低速爆轟波（LVD）點火具    273   
5.9.3 激光點火具    274   
5.9.4 等離子體點火具    275  
5.10 液體發(fā)射藥裝藥   275   
5.10.1 液體發(fā)射藥    275   
5.10.2 液體發(fā)射藥的特征    277   
5.10.3 液體發(fā)射藥裝藥的彈道模型    280  
5.11 電能與化學能結(jié)合的發(fā)射技術   282   
第6章 遠程發(fā)射裝藥技術    285  
6.1 提高火炮初速   285   
6.1.1 用增加身管長度的方法提高初速    285   
6.1.2 用增大藥室容積與增加膛壓的方法提高初速    286  
6.2 優(yōu)化底排裝置   287  
6.3 火箭增程與VLAP遠程彈   287  
6.4 固體燃料沖壓發(fā)動機裝藥   288
6.5 減小彈道系數(shù)，提高射程   289  
6.6 增加射程技術的特點   289  
6.7 超遠程發(fā)射裝藥   291  
6.8 幾項增程技術的基礎與進展   292   
6.8.1 彈尾排氣增程裝藥技術    292   
6.8.2 利用升力增加炮彈的射程    299   
6.8.3 膛內(nèi)、外沖壓推進技術    304   
第7章 發(fā)射裝藥的模擬檢測技術    310  
7.1 裝藥特征的數(shù)值模擬   310  
7.2 用于模擬裝藥燃燒性能的密閉爆發(fā)器試驗   310  
7.3 測定裝藥燃速的定容、恒壓密閉爆發(fā)器試驗   311  
7.4 模擬火炮壽命的燒蝕性能試驗   312  
7.5 快速降壓的燃燒中止試驗   312   
7.5.1 試驗裝置和試驗過程    312   
7.5.2 熄火條件    313   
7.5.3 藥粒尺寸變化的分析與測量    313   
7.5.4 回收藥粒的表面結(jié)構(gòu)    314  
7.6 混合裝藥的密閉爆發(fā)器試驗   315   
7.6.1 混合裝藥的燃燒特征    315   
7.6.2 評定混合火藥、鈍感火藥定容燃燒性能的方法    317  
7.7 模擬裝藥內(nèi)彈道性能試驗   318   
7.7.1 勢平衡模擬檢測方法    318   
7.7.2 預估火炮彈道性能的小口徑火炮模擬試驗    318  
7.8 發(fā)射裝藥發(fā)射安全性試驗   319   
7.8.1 發(fā)射裝藥燃燒與力學環(huán)境模擬試驗方法    319   
7.8.2 發(fā)射裝藥點傳火與運動試驗    321   
7.8.3 發(fā)射裝藥動態(tài)擠壓破碎及動態(tài)活度試驗    322  
7.9 火炮初速和膛壓的測定   326   
7.9.1 火炮初速的測定    326   
7.9.2 火炮膛內(nèi)壓力測試    327   
參考文獻    331   
索引    334