内弹道考试题目汇编

内弹道考试题目汇编祝大家《枪炮内弹道学》考出好成绩！！！何为药室的自由容积，简述火药在密闭爆发器燃烧过程中的大致变化规律。答：①V称为药室的自由容积，代表气体分子可以自由运动的空间。屮②V=V-—（1一屮）屮屮0PpV为密闭爆发器的容积，①为火药质量，p为火药密度，a为火药气体余0p容，屮火药燃去百分比。当火药燃烧开始时，屮二0时，V=V-—；火药燃=0 0pp烧结束后，屮=1，V=V-aw。a在1.0x10-3m3/kg左右，p在1.6x103kg/m3=1 0 p左右，所以a>—,aw>—，所以，V-a®<V-—，由此可知V>V>VP P 0 0P 屮=0屮屮=1ppp也就是说自由容积V随着火药燃烧的进行而不断减小。屮2•在弹道特征量测定中，如何测量火药力f和余容a?在选择装填密度A和匕应注意什么?答:①匚=f+aP是以P及P为坐标的直线方程，f代表此直线在P轴上的A mAm A截距，a则是直线与P轴夹角的正切。当装填密度不是很高时（即火药燃气压m力低于400MPa时），火药气体的余容a与装填密度无关，这样可以用两个不同的装填密度A和A，联立方程:12<1P2=f+aP<1P2=f+aPm1=f+aPm2a=m2"2-aPm1m1mm1低装填密度A不能选择过低，因为装填密度越低，相对热损失越大，由此造1成的f,a的误差越大；高装填密度也不能太高，应保证在此装填密度下的最大压力不能超过密闭爆发器强度所允许的数值。

试推导圆柱多孔火药增面燃烧阶段的形状函数答：设有一多孔药粒，2e为弧厚，d为孔道的直径，D为药粒的直径，2c为100药粒的长度，n为孔数。血药粒的起始体积：V=—(D2—nd2)•2c1400设某瞬间的已燃厚为e，则在该瞬间的剩余体积为兀V'二[(D-2e)2-n(d+2e)2]-(2c-2e)400因而火药燃烧去的百分数为.V'a(D—2e).V'a(D—2e)2—n(d+2e)2屮二1— 二1—0 0—V D2-nd21 002c—2e2cD+nd n—1=1—[1—o o・4e—D2—nd2 D2—nd200 00•4e2](1-忘)2e 2e2e取一=—• =02c 2c2e1Z，并令n=D+nd—0 02cD2—nd2召 0(2c)2g—[1-卷g—[1-卷0Z-10Z-耦Z2]11全相似的形状函数屮=咒Z(1+XZ+Z2)G=1+2九Z+3卩Z2n—1 Q+2n n—1—2n02Z2](1—0Z)=1 10Z[l+ 1Q Q Q+2n1111"0泮0，卩=—需，则得到同减面燃烧形状火药完火炮射击过程过程中的热损失指什么？火药燃气对外做功有哪几种？答：热损失是指火药燃气通过身管，药筒以及弹丸向外传递的能量。火药燃气对外做的功主要有：1弹丸直线运动所具有的能量E,即弹丸动能一mv2，m是弹丸质量；12弹丸旋转运动所具有的能量E；2弹丸克服摩擦阻力所消耗的能量E；3火药及火药气体的运动能量E；4身管和其他后坐部分的后坐运动能量E；5弹丸挤进所消耗的能量E以及弹丸克服前空气柱所消耗的能量E等。5•推导内弹道学基本方程切（防1）=響-1申mv2；并说明用压力比用温度表u u2示能量平衡方程好在哪？答：（1）根据E=ee屮，可得dE—d（CTe屮）根据v根据e—CT，dm—ed^inv1in1d（CTe屮）一CTed^-8Q一d（一申mv2）v v1 2C—R代入上式vue屮RT—fe屮一UAQ—即mv2u采取减小f或者增大U的方式修正减去AQ，得e屮RT—fe屮-一申mv22因为e屮RT—Sp（l+1）屮SP（l+l）fe屮1所以 胃— 一只申mv2u u22）第一，不论是炮身强度的计算还是弹体强度的计算，都以压力为依据；第二，测量方面，测量膛内火药气体的压力比测量膛内火药气体的温度更方便也准确。推导理论的p-t曲线的斜率dp/dt或dp/dl的表达式答：形状函数：屮=XZ（1+九Z+pZ2）de刁〜iPn由这两式：如 ”de "卩由这两式：— — 1pndt edte11又：p[V一（1-屮）-ae屮]—fe屮0Pp则：空—匕丄空 ②dtP2pdtm由①②得：dP—聖竺卩pndtpe1m1因为v—d,dl—vdt，所以dp-P："m竺卩pndt dlpev1m1-3-76mm加农炮射击时，火药温度为12°C,利用放入式测压器得P=238MPa,mTOC\o"1-5"\h\zv=593m/s，如果该炮药室容积V=1654cm3，测压器的容积V=35cm3。需确定0 0 c在t=15C和未放入测压器时的标准装填条件下的Ppm和v值。m0答：因为AV=V,因此射击是在V'=V-V=1654-35=1619cm3和t=12C下进0c 0 0c行的，当换算到标准条件下时，其修正量为AVo= =0.022=2.2%；At=15°-12°=3°V' 16190应用综合修正公式来计算弹道诸元修正量，得AP 4AV-m=-——o+0.0036At=-0.029+0.011=-0.018P 3V'm0AV AV—0=—0+0.0011At=-0.007+0.003=-0.004VV'00于是-P=-0.018x238=-4.3MPa,P=238-4.3=233.7MPammAv=-0.004x593=-2.4m/s,v=593-2.4=590.6m/s0简述装填条件中火药形状变化的原因以及对火药形状特征量X变化对弹道性能的影响。答：①为了改善弹道的性能有目的的改变药型加工工艺造成，如孔的偏心，端面的偏斜等火药燃烧过程中着火的不一致。X增大，P增加很快，Vg增加很慢，而Lm和Lk都相应的减少mTOC\o"1-5"\h\z推导题，试根据拉格朗日假设竺=0以及连续方程与运动方程空+色凹=0,dx dt dx推导膛内条件下的压力分布（答案为膛底封闭条件下的压力分布）。\o"CurrentDocument"dp du dp 1 dp du答：由上+p+u=0得到： =--dt dx dx p dt dx积分后u=Kx+K12由边界条件x=0时u=0，得K=02

当x=L时，u=v，故K=—所以u=—v=zvdu=zdv1L L dtdt将弹丸运动方程带入上式得到du=4pz，並=-pdudt®mb Qx dt1所以也所以也=-如pzdx®mb1或空=—也pzQz®mb1因为AL=V,V=wPQp ①因为AL=V,V=wPQp ①，于疋—=—Qz积分后，p=1①/、pz2+®(t)2®mb1当z=1时，及弹底处p=p，因而有：®(t)=p+①pb b2®mb1则p=p[1+ (l-z2)]弹后空间的压力分布是抛物线分布。b 2®m1根据平均压力定义，平均压力p=p(1+旦)b 3®m1或g=p= bp］卜①3®m1令z=0，及膛底条件:tb=冬=1+旦

p 2®mb1所以g=<=(1+F比所以tp 2®mb1简述内弹道气动力简化模型的基本假设。答：1.不考虑气体眼膛壁流动时的摩擦阻力和气体的内摩擦，也就是忽略气体的粘滞性。不考虑药室断面与炮膛断面之间的差异，认为药室直径与炮膛口径相等。忽略后坐的影响，即忽略后坐引起的对流的惯性力。不考虑膛内压力波的传递和反射对压力分布的影响。近似认为药粒均匀的散布在火药气体中。什么是梅逸尔-哈特简化解法的假设条件并推导第一时期即火药燃烧结束时的弹道参量V，1，P和膛压得最大值。

答：①挤进压力为零，即火药燃烧的同时，弹丸就开始运动；燃气余容与单位质量装药的初始体积相等；燃烧过程中火药燃烧面积不变。屮=dz_pdtIkG dv<Sp—申m——dtdl—vdt0Sp（l+1）—fW屮一一申mv212解：由第1、2、3式得丿SI丿dv—kd申申mSIv—k申申mSpdl—申mvdvdl_申mvdvl+1上/ 0申mv2ifw（屮- ）2fwS212dlcB— , —B・一/Wpml+1 1B0、"1 1一2屮积分得：B0 .2B0 .2l—I]1/（1-一屮）1+0-1fW/iB0 “2fW/iB0 “2p— （1-屮）1+0Sl2可得：1fwp—1V—aw0（B0 Yp—p屮-——屮2

则11 2人2fwv二OSI2fwv二OSIK可得：1-(^P二P—1BO1-1/(1+y)2(1+y疋+idP=0令dt，得l1+—m

ll1+—m

l1[(1+e)/(1+1)]2p=耳丄mB1+O1+纠/（1+e）I2丿1+9令"=1则SIv=k申m1=‘111/(1—可)p=pp=p1BO)1— 2丿2+i速度比H对压力分布的影响。答：1、当H=0时，退化为一般火炮的压力分布公式，这时滞止点压力和药室后端面压力都相当于膛底压力。2、当H=1时，即弹丸运动速度等于气流通过药室后端面的速度，膛内压力分布曲线对称于滞止点位置。3、 当H单调增加时，都减小。当H趋向于无穷时，滞止点在弹底位置。但H不能无限增大，否则可能出现负值，失去物理意义。4、 在任何一个速度比H大于0的情况下，滞止点压力总是最大的。内弹道设计步骤。答：①起始参量的选择：最大压力p的选择、药室扩大系数x的确定、火药类mk型的选择②内弹道方案的计算：装填密度的选择、相对装药量®/m的选择。根据选定的.、®/m计算w、药室容积VO和次要功计算系数申根据内弹道方程组求出满足给定的最大膛压P的火药弧厚2e。m1根据内弹道方程组求相对全程行程长A、V、lggg根据选定的X求出炮身全长k从哪几个方面对内弹道设计方案进行评价。答：①火药能量利用效率；炮膛工作容积利用效率；火药相对燃烧结束位置的特征量；炮口压力武器寿命简述影响武器寿命的因素有哪些？答：①最大压力；随着射击次数增加，在最大压力处的膛线也将会产生大量的最大的磨损，且膛压的增加，火药气体的密度也会增加，火药气体的密度也会增大，加剧了火药气体对炮膛的侵蚀。装药量；口径越大或初速度越大的武器，装药量与堂内表面积的比值也越大，因而膛线内表面的温度也会越高，少时现象越严重。弹丸相对行程长；身管越长，火药气体与膛内表面接触时间越长，火药气体对炮膛表面的烧蚀也更加严重。提高压力对火炮及弹药设计的影响有哪些？答：有利：①提高最大压力可以缩短身管长度，有利于火炮的勤务操作，行军机动。②提高压力能使火药燃烧更充分，提高了能量利用率，稳定初速度，提高射击精度不利：①为了保证身管强度，身管壁厚要增加，炮尾和自动机的结构尺寸也要增加因为炮身质量也会增加，影响火炮的机动性。为了保证弹体强度，弹丸壁厚也要增加，若质量一定，装填的炸药量就会减少。可能会引起膛炸压力增加射击过程中药筒或弹壳的变形量就增大，可能造成抽筒困难。增加了对膛线的磨损，寿命降低。装药设计的一般步骤有哪些？答：1.分析武器的战术技术要求和制定装药设计任务书。火药设计：选择火药的性质，确定火药的热量。为了缩短武器的研制过程，一般应尽量选择现正生产的火药。装药的内弹道设计：选择火药的形状，进行弹道设计，确定装药质量，装填密度和火药燃烧层厚度。装药结构设计：根据弹道设计结果，选择火药牌号，修改及确定燃烧层实际厚度和单体火药的其他尺寸。参考现有的装药结构，确定火药中排列方法和装药的结构形式，确定辅助点火药的性质，重量和位置。确定护膛剂，除铜剂，消焰剂的质量和位置。制定出装药设计说明书并绘制出装药结构的草案图。装药试制：通过以上四个设计步骤装药设计工作并没有完成。因为整个设计方案还没有经过实践的检验。因此还要根据设计方案制备火药样品，检验这些火药样品，检验这些火药样品的物理化学性能和射击的弹道性能。再经过小批量的火药装药试制和实验，修改原来的设计方案。最后绘制正式装药设计图纸，到此完成了装药设计的工作。请简要说明内弹道设计中增加最大压力的优点和缺点。答：优点：1.增加最大压力可以缩短身管长度。可以使火药燃烧更加充分，提高了能源利用效率。有利于初速的稳定，提高射击精度。有利于火炮的勤务操作，行军机动。缺点：1.为保证炮身的强度，身管的壁厚要相应增加，炮尾和自动机的结构尺寸也相应增加，使炮身质量增加，影响武器机动性。为保证弹体强度，弹丸的壁厚相应增加，一定质量下，弹丸的威力降低。使作用在炸药上的惯性力增加，可能引起炸膛，影响火炮使用中的安全性。在射击过程中药筒或弹壳的变形量也增大，可能造成抽筒困难。作用在膛线导转侧上的力会相应增加，增加了对膛线的磨损，使武器寿命降低。无后坐炮的原理以及满足无后坐条件应满足什么？答：无后坐炮是应用火箭发动机的推力原理，在炮尾处装有拉瓦尔喷管。在射击过程中，膛内的火药气体一方面推动弹丸向前运动，另一方面又从喷管中高速流出。火药气体推动弹丸运动的同时，使炮身产生后坐力，而火药气体高速流出，使炮身产生反后坐力，通过装药和炮膛结果的合理匹配，使整个发射系统保持动量平衡，炮身基本处于静止状态。应该满足：必须使气体从喷管流出产生的推力和弹丸及火药气体运动所产生的后坐力相抵消，或者两者所产生的动量保持平衡。无后坐力炮的定义？推导无后坐力炮条件式的假设条件？请写出理想的无后座条件式以及推导过程。答：（1）无后坐力炮是指在射击过程的每一个瞬间，弹丸向前运动的产生的动量与气体从喷管流出产生的动量时刻保持相等，使得炮身不受到任何不平衡力的作用。（2）假设条件包括：射击开始阶段，挤进压力P与喷管打开压力P完全相00m等，弹丸运动以及喷管打开同时发生，即Z二Z；弹丸出炮口阶段，火药气00m体从炮口和喷口流出所产生的作用力完全相等，即CS=CSFJF0（3）推导过程：设t为弹丸开始运动的时间，t为喷口打开时间，t为弹丸00mg出炮口时间，炮膛断面积S，喷管喉部断面积s,喷管反作用推力系数C口jF第一阶段：喷口打开到弹丸出炮口，气体流出产生的动量变化=cSJPdt,弹丸产生的动量变化R=SJPdt,所以第一阶段动量总变化Fj2t0m t0根据燃=R+R=CSJPdt+SJPdt=(CS-S))Pdt+CSJPdt,

12FjFjfj根据燃t0t0m t0 t0 tt0烧速度服从正比定律，i0Pdt=i（z-z），以及弹丸运动方程：｝Pdtk0mt0tt0代入上式得：R=（CS-1）Qmv+CSI（Z一Z）。IFj gFjK00m第二阶段：弹丸离开炮膛后，火药气体向炮口以及身口两部分运动，分别产生作用力CSP以及-S,所以总动量变化R=（CS-CS））Pdt。F0 F0 IIFjF00根据两阶段动量守恒，所以R+R=（CS-1）qmv