内弹道课程设计报告Word格式.docx
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装药号
初速（m/s）
全
965
一
803
二
680
三
592
四
510
五
443
设计要求
（1）对152进行弹道设计
（2）对设计方案进行正面计算
（3）进行装药设计（含点火药量、除铜剂等的设计计算）（选做）
3、设计步骤
（1）取定装填密度和相对装药量；
我们小组取D=0.28至0.85，w取0.25至0.8
m
（2）取次要功系数j，j=K+l
力转化为实际压力；
w。
对于榴弹炮K=1.06，将铜柱压
2m
Pm实=1.12*Pm铜（3.1）
1
l 1ck
+Ù
g
2=3
1+Ù
（3.2）
（3）根据取定的P、D、w，在弹道设计表中查出相应的相对行程Ù
；
m m g
（4）计算w和Vo；
w=w*m（3.3）
V0=ω/Δ（3.4）
（5）求解lg，Vg：
lo
=Vo,其中S=0.01905m2（3.5）
S
Ù
g
=lg
lo
=Vg（3.6）
Vo
（6）根据选定的cK=1.5，求解炮膛诸元
求解药室长度l
lo
c
=
vo
k
（3.7）
o
炮膛全长Lnt=lg+lv（3.8）
炮身全长Lsh=lg+lv+lc（3.9）
其中l是炮闩长度，一般lc
=1.5~2.0
c d
（7）根据已知的P、D、w，在弹道设计表中查出相对应的B，由公式
Bfjwm
S2
m m
IK
= （3.10）
求得Ik，进而求得火药弧厚。
（8）选取火药型号，进行适当修正后，进行正面计算。
4、设计过程
4.1方案评价标准
内弹道设计，有诸多的评价标准，利用评价标准，我们可以判断方案的优劣。
I、火药能量利用效率标准
在目前技术条件下，火炮的能源都是利用火药燃烧后所释放的热能，因此在武器中火药的能量是不是能够得到充分利用，显然应当作为武
器性能的一个很重要的标准，即有效功率：
g
1mv2
=2 g
（5.1.1）
装药利用系数：
g fw
k-1
1mv2
hw=2
w
（5.1.2）
在火药性质一定的条件下，以上两个标准实际上就是一个标准，因为
h= f g（5.1.3）
w k-1g
在评定弹道设计方案时，采用其中的一个就可以了。
他们的数值大小表示了装药利用效率的高低，从火药能量利用这个角度来说，hw或gg应该越大越好。
在一般火炮中gg的数值约在0.16至0.30之间，对于全装药榴弹炮，hw的变化范围为1400~1600kJ/kg。
II、炮膛工作容积利用效率的评价标准
充满系数hg
lg
ò
pdl
hg=0 （5.1.4）
pmlg
III、火药相对燃烧结束位置的特征量hk
h
=lk
k l
（5.1.5）
由于火药点火的不均匀性以及厚度的不一致，所以计算的火药燃烧结束位置lk并不能代表所有药粒的燃烧结束位置，仅是一个理论值，实际上各药粒的燃烧结束位置分散在这个理论值附近一定区域内，因此当理论计算出的火药燃烧结束位置lk接近炮口时，必然会有一些火药没有能烧完就飞出炮口，在这种情况下不仅火药的能量不能充分利用，而且由于每次射击时未燃完火药的情况不可能一致，因此会造成初速较大散布。
所以在选择方案时，一般火炮hk应小于0.7.由于榴弹炮是分级装药，考虑到小号装药也能在膛内烧完，所以一般去hk为0.25至0.30。
IV、炮口压力PgPg
炮口压力Pg越大对炮手的伤害越大，所以要控制好炮口压力Pg
V、武器寿命
火炮在使用的过程中，由于高温火药气体的烧蚀作用和高速气流的冲刷作用，以及弹丸的摩擦作用，使得武器的射击性能不断衰退，因而就产生了使用寿命问题，武器的寿命通常是以该武器在丧失一定战术的弹道的性能以前所能射击的发数来表示。
主要考虑三个因素：
（1）最大压力
最大压力增加，火药气体密度也相应增加，因此传给炮膛表面的热量也就越多，加剧火药的烧蚀。
所以提高武器寿命的要求来讲，要减少最大压力。
（2）装药量
一般来说，装药量与膛内表面积的比值越大，膛内表面的温度也就越高，烧蚀现象越严重，所以装药量的所烧是武器寿命的一个重要因素。
为了提高武器寿命，在内弹道设计中要选用尽可能小的装药量。
（3）弹丸相对行程
武器的身管越长，气体与膛内表面积接触的时间也就越长，一次火药对膛内烧蚀越严重，使得武器寿命下降。
但是在给定初速的条件下弹丸行程越长，装药量可以相应减少，因此对寿命又有益。
对于武器寿命的计算提出下面半经验半理论的公式作为评价弹道方案的相对标
准。
N=K
2
Ù
g+1
（5.1.6）
v
（
tj w v1
）vg
化简可得
Ntj
=K'
Ù
g+1（5.1.7）
其中对于榴弹炮一般K'
=200
4.2D、w的选取
1）我们小组取D=0.28至0.85，w取0.25至0.8；
2）取D为横坐标，w为纵坐标，通过查找弹道表查得查出相应的弹
丸相对行程全长、火药相对燃烧结束位置和装填参量Lg、Lk、B，并计算出对应的各评价标准；
3）根据以上查得的数据，画出榴弹炮全装药内弹道指导图；
图一指导图（附录有彩图！
）
图二 线
图三 线
图四弹道参量和△的关系（附录有彩图！
）
图五弹道参量和ω/m的关系（附录有彩图！
4）由下图选点：
（根据1956年式152mm榴弹炮典型值
）
画出 两条线，取交点得w=0.33，D=0.75
所以取w=0.33取D=0.75
5）在选定相对装药量w后，由炮膛工作容积利用效率h、相对燃烧
m g
结束位置hk、武器寿命Ntj确定装填密度D；
则D>
0.6均有很好的武器寿命，故取D=0.75合理。
4.3、全装药设计
（1）起始参量的确定
Pm=3120kg/cm2，ck=1.5
根据方案评价指标，取D=0.75kg×
dm-3，w=0.33
则装药利用系数和装药量
vg2
h=2=1410.946kJ/kg（5.3.8）
w=m*w=45.5*0.33=15.015kg（5.3.9）
炮膛工作容积利用系数hg=0.4140（榴弹炮一般为0.40至0.50）
根据弹道表可以查得相对行程Ù
g=8.5589m
由此我们可以计算出次要功系数j
1+Ù
l=1ck
1+8.5589
=11.5 =
（5.3.10）
2 31+Ù
31+8.5589
0.32171
j=K+lw=1.06+0.32171*0.33=1.1661643（5.3.11）
（2）选定火药的性质、形状并计算药室容积Vo
我们选用的是双芳-3带状火药，其理化性能以及能量参数根据相关试验测量结果得
火药力f=950kJ/kg比热比k=1.2
p
余容a=1.0dm3/kg火药密度r=1.6kg/dm3
燃速指数n=1
对于181火药，弧厚2e1=1.8mm，燃速系数
I
u=e1=
0.9´
10-3
2408´
9.8´
100
=3.814´
10
-10
mPa×
s
，（5.3.12）
V=w=15.015=0.02002m3（5.3.13）
O D 750
S=0.01905m2（5.3.14）（3）选定弹丸的挤进压力Po
由于所设计的火炮为线膛炮，因此挤进压力根据其他线膛火炮的数据确定Po=30MPa
（4）通过内弹道的查表,求出满足最大膛压pm的B=1.9717则
（5.3.15）
弧厚 （5.3.16）
表2
火药诸元
诸元值
装药量w（kg）
15.3450
装填
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