陈玉璐，陆欣

(南京理工大学 能源与动力工程学院，江苏 南京 210094)

埋头弹是一种弹丸全部置于药筒内的特殊结构弹药，外形简单规则。相比于传统装药结构，埋头弹在结构与技术上存在很大区别，火炮药室为360°可旋转设计，以及“推抛式”原理均可提高射速。其最大特点是弹药长度大大缩短，从而送弹距离变短，射速加快，因此埋头弹火炮在增大火力的同时又能维持原火炮系统尺寸不变，这对现代武器系统具有重要意义。自1954年美国空军实验室提出埋头弹这一概念以来，多个国家对其展开了一系列的研究[1]。目前埋头弹火炮的内弹道模型以零维模型、一维两相流模型为主[2-3]，文献[4]提出了药室内非稳态轴对称两维两相流和身管内非稳态一维两相流相结合的模型，推动了埋头弹药的发展。

然而，更强的火炮威力必然会使炮身面临更为严重的热冲击，热作用是内膛烧蚀磨损的主要因素[5]。在埋头弹火炮发射过程中，内表面直接与高温火药燃气接触，壁温瞬时升高，在极短的射击时间内，外表面仍维持原来的温度，内、外壁间形成了较大的温度梯度和温度应力[6-7]，内膛壁面易形成热疲劳裂纹。弹丸出炮口后，火药燃气流出身管，后效期结束后外界气体流入炮膛，身管进行自然冷却。因此在连发射击时，身管内壁将经历急速的加热与冷却过程，内壁面材料将会产生严重的热相变，致使炮身产生裂纹。尽管身管温度在射击间隔内会大幅下降，热量仍会在身管内部逐渐积累，管壁温度持续上升，极易造成发射药或可燃药筒的自燃及膛炸，引发热安全性事故。……