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绪论1

内弹道学部分6

第1章 内弹道学概述及火药的基本知识6

1.1 内弹道学概述6

1.1.1 内弹道学的研究内容及任务6

1.1.2 内弹道学的研究方法7

1.1.3 内弹道学在武器设计中的应用8

1.2 火药的基本知识8

1.2.1 火药的化学成分、制造过程和性能特点8

1.2.2 火药的能量特征量11

第2章 密闭爆发器条件下火药燃烧的基本方程14

2.1 密闭爆发器以及火药在密闭爆发器内燃烧的气体状态方程14

2.1.1 密闭爆发器14

2.1.2 火药气体的状态方程15

2.2 火药燃烧的物理化学过程与火药的燃烧速度定律16

2.2.1 火药的燃烧过程和影响燃速的因素16

2.2.2 火药的燃烧速度定律19

2.3 火药的几何燃烧定律19

2.4 火药燃烧线速度、火药气体生成速率与形状函数22

2.4.1 火药燃烧线速度22

2.4.2 气体生成速率dψ／dt23

2.4.3 相对燃烧表面积σ＝f（z）的确定与形状函数23

2.5 火药的增面燃烧和减面燃烧以及形状函数系数的计算24

2.5.1 火药的增面燃烧和减面燃烧24

2.5.2 增面燃烧和减面燃烧火药的形状函数系数计算24

2.6 火药的几何形状对相对燃烧表面积与火药已燃质量百分比的影响28

2.7 压力全冲量与火药气体生成速率的另一种表达形式29

2.7.1 压力全冲量概念及燃烧速度函数的试验确定29

2.7.2 火药气体生成速率的另一种表达形式30

2.8 热力学第一定律在密闭爆发器中的应用与火药力的基本概念32

2.9 药室中混合装药燃烧的基本方程35

2.10 火药在药室中燃烧时弹道参数的计算方法38

第3章 弹丸在膛内运动时期的内弹道基本方程42

3.1 弹丸挤进压力42

3.2 弹后空间气体速度与膛内气体压力分布43

3.2.1 弹后气体速度分布43

3.2.2 弹丸受力与膛内气体压力分布45

3.3 弹丸运动方程49

3.4 膛底、弹底及平均膛压之间的关系51

3.5 弹丸在膛内运动过程中火药气体所做的各种功52

3.5.1 射击过程中火药能量的转换，各种机械功52

3.5.2 膛线作用在弹带上的力与枪炮射击过程中的各种功52

3.6 次要功计算系数？与内弹道学基本方程57

3.6.1 次要功计算系数？57

3.6.2 内弹道学基本方程58

3.6.3 膛内气体平均温度59

3.7 弹丸极限速度的概念59

第4章 内弹道方程组及其求解60

4.1 火炮射击过程的不同时期60

4.1.1 前期60

4.1.2 热力学第一时期60

4.1.3 热力学第二时期61

4.1.4 后效期61

4.2 内弹道方程组61

4.3 计算例题65

4.4 内弹道方程组的解析解法69

4.4.1 前期解析解法69

4.4.2 热力学第一时期71

4.4.3 热力学第二时期74

4.5 装填条件的变化对内弹道性能的影响及最大压力和初速的修正公式75

4.5.1 装填条件的变化对内弹道性能的影响75

4.5.2 最大压力和初速的经验修正公式81

第5章 内弹道设计83

5.1 引言83

5.2 设计方案的评价标准83

5.3 内弹道设计的基本步骤86

5.3.1 起始参量的选择86

5.3.2 内弹道方案的计算步骤88

5.4 加农炮内弹道设计的特点91

5.5 榴弹炮内弹道设计的特点91

第6章 火炮火药装药结构及其对内弹道性能的影响95

6.1 火炮火药装药结构95

6.1.1 药筒定装式火炮装药结构95

6.1.2 药筒分装式火炮装药结构97

6.1.3 药包分装式火炮装药结构100

6.1.4 模块装药101

6.2 装药结构对内弹道性能的影响108

6.2.1 膛内压力波形成的机理108

6.2.2 装药设计因素对压力波的影响111

6.2.3 抑制压力波的技术措施117

6.3 提高弹丸初速的装药技术119

6.3.1 提高装药量119

6.3.2 提高火药力121

6.3.3 改变燃气生成规律122

6.3.4 降低装药温度系数125

外弹道学部分129

第7章 外弹道学概述与基础知识129

7.1 外弹道学研究内容与发展历史129

7.2 外弹道学在武器研制中的作用130

7.2.1 弹道计算与射表编制130

7.2.2 武器系统设计131

7.2.3 武器系统测试与试验131

7.3 重力与科氏惯性力131

7.4 大气的特性132

7.4.1 大气状态方程与虚拟温度133

7.4.2 气压随高度的变化133

7.4.3 气温随高度的变化134

7.4.4 声速随高度的变化134

7.5 标准气象条件135

7.5.1 国际标准大气和我国国家标准大气135

7.5.2 我国炮兵标准气象条件136

7.5.3 我国空军标准气象条件137

7.5.4 我国海军标准气象条件137

第8章 作用在弹丸上的空气动力和力矩138

8.1 弹丸的气动外形与飞行稳定方式138

8.2 空气阻力的组成139

8.2.1 旋转弹的零升阻力139

8.2.2 尾翼弹的零升阻力148

8.3 作用在弹丸上的力和力矩149

8.3.1 有攻角时的空气动力和空气动力矩149

8.3.2 与自转和角运动有关的空气动力和力矩151

第9章 质点弹道及外弹道解法154

9.1 阻力系数、阻力定律、弹形系数154

9.1.1 阻力系数曲线变化的特点154

9.1.2 阻力定律和弹形系数154

9.2 阻力加速度、弹道系数和阻力函数157

9.3 弹丸质心运动矢量方程159

9.4 笛卡儿坐标系的弹丸质心运动方程159

9.5 自然坐标系里的弹丸质心运动方程组160

9.6 以x为自变量的弹丸质心运动方程组161

9.7 抛物线弹道的特点162

9.7.1 抛物线弹道诸元公式162

9.7.2 抛物线弹道的特点164

9.8 空气弹道一般特性165

9.8.1 速度沿全弹道的变化165

9.8.2 空气弹道的不对称性168

9.8.3 空气弹道基本参数及外弹道表168

9.9 外弹道解法170

9.9.1 弹道表解法170

9.9.2 弹道方程的数值解法171

第10章 非标准条件下的质点弹道173

10.1 弹道条件非标准时的弹丸质心运动微分方程173

10.2 气象条件非标准时的弹丸质心运动微分方程173

10.2.1 气温、气压非标准时的处理173

10.2.2 纵风、横风和垂直风的处理174

10.2.3 气象条件非标准时的弹丸质心运动微分方程175

10.3 地形条件非标准时的弹丸质心运动微分方程176

10.3.1 计及科氏效应时的弹丸质心运动微分方程176

10.3.2 考虑地球表面曲率和重力加速度变化时的弹丸质心运动微分方程177

10.4 考虑所有非标准条件时的弹丸质心运动微分方程180

第11章 弹道特性及散布和射击误差分析182

11.1 概述182

11.2 射角对弹道的影响182

11.2.1 射角对射程的影响及最大射程角182

11.2.2 射角误差产生的原因及跳角形成的机理183

11.2.3 射程对射角的敏感程度184

11.3 弹道系数对弹道的影响185

11.3.1 口径和弹丸质量对弹道的综合影响185

11.3.2 弹道系数对散布的影响185

11.4 初速对弹道的影响186

11.4.1 初速误差产生的原因186

11.4.2 射程对初速的敏感程度186

11.5 气象条件对弹道的影响187

11.5.1 气象条件对散布和射击误差的影响187

11.5.2 弹道对气象条件的敏感程度187

11.6 散布的计算与分析189

11.6.1 射程散布的计算189

11.6.2 方向散布的计算190

11.6.3 散布随射程的变化规律191

11.6.4 射击误差及其与散布的相互关系191

11.7 直射弹道特性与立靶散布192

11.7.1 弹道刚性原理及炮目高低角对瞄准角的影响192

11.7.2 立靶散布分析193

11.7.3 直射射程及有效射程194

第12章 刚体弹道学与飞行稳定性简介196

12.1 坐标系及坐标变换196

12.1.1 坐标系196

12.1.2 各坐标间的转换关系198

12.2 弹丸运动方程的一般形式201

12.2.1 弹道坐标系上的弹丸质心运动方程201

12.2.2 弹轴坐标系上弹丸绕质心转动的动量矩方程202

12.2.3 弹丸绕质心运动的动量矩计算203

12.2.4 有动不平衡时的惯性张量和动量矩205

12.2.5 弹丸绕心运动方程组207

12.2.6 弹丸刚体运动方程组的一般形式207

12.3 有风情况下的气动力和力矩分量的表达式207

12.3.1 相对气流速度和相对攻角208

12.3.2 有风时的空气动力209

12.3.3 有风时的空气动力矩210

12.4 弹丸的6自由度刚体弹道方程213

12.5 稳定飞行原理及飞行稳定性理论概述214

12.5.1 稳定飞行的原理及飞行稳定的必要条件215

12.5.2 飞行稳定条件218

12.6 动力平衡角和偏流产生的原因及追随稳定条件219

12.6.1 动力平衡角和偏流产生的原因219

12.6.2 追随稳定条件220

第13章 射表编拟和使用简介221

13.1 有关射表的基本知识221

13.1.1 射表的作用与用途221

13.1.2 标准射击条件221

13.1.3 射表的内容与格式222

13.1.4 射表体系225

13.2 射表编拟方法简介226

13.2.1 概述226

13.2.2 确定射表编拟方法时应考虑的几个问题227

13.2.3 射表编拟过程228

13.2.4 射表编拟的一般程序229

13.3 射表的使用231

13.4 射表误差初步分析233

第14章 外弹道试验235

14.1 弹丸飞行速度的测定235

14.2 迎面阻力系数的射击试验测定237

14.3 弹丸空间坐标和飞行时间的测定238

14.4 弹丸转速的测定238

14.5 立靶密集度试验与地面密集度试验240

附录242

表1 虚温随高度变化表242

表2 气压函数表242

表3 空气密度函数表243

表4 声速随高度数值表244

表5 43年阻力定律cx0n244

表6 G（v）函数表（43年定律）245

表7 火炮直射距离表（43年阻力定律）246

表8 火炮直射射角表（43年阻力定律）246

表9 最大射程表（43年阻力定律）247

表10 最大射程角表（43年阻力定律）247

参考文献249