葛书强，杨彬

(1.中国船舶集团有限公司第七一三研究所，河南 郑州 450015；2.郑州市科学技术情报研究所，河南 郑州 450007)

0 引言

某舰炮在射击时，炮尾与身管定位块位置出现断裂缺口，造成自动机停射。对该炮尾部位进行测量后发现炮尾抓钩尺寸偏小，结构壁厚偏薄弱。

为了查找炮尾裂口原因，校核炮尾强度是否足够，分别建立炮尾名义尺寸和实测尺寸模型，对炮尾-身管耦合模型进行非线性接触分析，对炮尾抓钩进行强度分析。

1 炮身轴向载荷理论计算

由火炮内弹道相关理论[1–3]，弹丸膛内运动时期炮膛合力分为3 部分：

1）火药气体作用在膛底的力Pt；

2）作用在药室锥面上的力Pzm；

3）弹丸作用在膛线上的力r。

膛内时期炮膛合力示意图如图1 所示。

图1 膛内运动时期炮膛合力作用示意图Fig.1 Schematic diagram of gun bore resultant force during interior ballistics process

1.1 火药气体作用在膛底的力

膛内火药气体膛底压力pt与膛内平均压力p关系如下[4]：

式中：q为弹丸质量；w为装药质量；φ1为仅考虑弹丸旋转和摩擦两种次要功的计算系数，φ1≈1.02；φ为次要功计算系数。

用St表示膛底断面积，作用在膛底的力为：

1.2 作用在药室锥面上的轴向分力

膛内压力分布是不均匀的，火药气体压力沿药室长度分布也不均匀。作用在药室锥面上的轴向分力为：

式中：pzm为整个药室锥面上所受火药气体压力的平均值，pzm与pt相差不大；S为线膛部分的断面积，则药室锥面在垂直于炮膛轴线方向的投影面积为St−S。

1.3 弹丸对膛线作用力的轴向分力

膛内时期弹丸的弹带对膛线作用力的轴向分力r又称为弹丸膛线阻力。……