蒋俊君,陆 欣

(南京理工大学 能源与动力工程学院,江苏 南京 210094)

火炮身管烧蚀现象普遍存在于各类型火炮的射击过程中,烧蚀现象的出现会引起火炮内膛结构发生改变,导致火炮内弹道起始条件变化,进而对火炮的使用性能、弹道性能产生不利的影响。目前火炮烧蚀内弹道仿真研究主要基于经典内弹道理论,在发射药及其燃烧规律、弹丸启动压力和炮膛结构差异方面展开研究。有学者研究表明:火药燃气的爆热越大炮膛烧蚀越严重,例如,某火炮使用爆热为5.338 MJ/kg的火药作为发射药,其寿命约为1 200发;而改用3.416 MJ/kg的发射药,其寿命延长至3 000发[1-2]。张喜发等[2]建立了启动压力与起始部膛线剩余高度的函数关系,用来计算烧蚀磨损后弹丸的启动压力,提供了火炮烧蚀内弹道仿真方法。金文奇等[3]引入了烧蚀磨损容积增量缩径长,建立了全膛烧蚀磨损特征的内弹道模型,利用数值解法进行了内弹道仿真计算,仿真精度高于常规火炮烧蚀内弹道方法,拓展了烧蚀磨损内弹道理论。还有学者利用少量试验数据,建立数学预测模型预测不同射弹数引起身管内膛烧蚀量。文献[4-5]分别提出BP神经网络和随机Wiener的方法对身管烧蚀量进行了预测,结果表明:预测数据与试验数据基本吻合,避免了为掌握烧蚀规律需要对火炮进行全寿命试验所花费的大量人力、物力。

以上学者研究了火炮烧蚀量计算方法及其对内弹道性能的影响。本文以某火炮为研究对象,将火炮烧蚀磨损量与射弹数相联系,研究身管磨损量对下一发射击过程内弹道性能的影响。……