[發(fā)明專利]一種確定火炮身管設計壓力曲線的簡易方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710747143.2
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107563037B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 杜中華;狄長春;劉海平;楊玉良;吳大林;趙建新;李鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍械工程學院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;F41A21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種確定火炮身管設計壓力曲線的簡易方法，其包括如下步驟：(1)計算膛壓曲線；(2)根據(jù)膛壓曲線找到特征參數(shù)；(3)根據(jù)特征參數(shù)計算特征點數(shù)據(jù)；(4)依次連接特征數(shù)據(jù)點，得到簡化的身管設計壓力曲線。本發(fā)明大大簡化了身管設計壓力曲線的計算，實際應用中十分方便。本發(fā)明可用于院校、科研所和火炮生產(chǎn)廠的火炮身管研制。

技術領域

本發(fā)明屬于武器研制和保障領域，具體涉及一種確定火炮身管設計壓力曲線的簡易方法。

背景技術

火炮身管在射擊時要承受高溫高壓的火藥氣體，因此必須合理確定身管各截面的壁厚，使得身管具有足夠的強度，同時身管也不能過重。

設計火炮身管的一項重要的前期工作就是確定火炮各種射擊條件下身管各截面要承受的最大壓強，各截面最大壓強的連線就是身管設計壓力曲線，該曲線是設計身管壁厚的重要依據(jù)。

目前火炮設計中確定身管設計壓力曲線的方法主要是高低溫壓力法，該方法考慮了身管內(nèi)彈丸后方火藥氣體壓力分布的不均勻性以及裝藥溫度對膛壓曲線的影響，最終確定的身管設計壓力曲線為兩段直線和兩段曲線，第一段曲線由不同藥溫下的燃燒結束點位置彈底壓強組成，第二段曲線由-40℃時燃燒結束點后面的彈底壓強組成。

很明顯，確定身管設計壓力曲線時，后面兩段曲線的確定要進行大量的計算，尤其是第一段曲線的確定要獲知不同藥溫下的膛壓曲線，計算工作量更大。這為身管設計壓力曲線的實際應用帶來了不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提出一種確定火炮身管設計壓力曲線的簡易方法，減小運算工作量。

本發(fā)明的原理為：將身管設計壓力曲線的后面兩段曲線用直線代替，用5個數(shù)據(jù)點即可確定身管設計壓力曲線，大大減小運算工作量。

這樣處理的合理性在于：首先，設計壓力曲線后面兩段壓強略有增大，設計的身管偏于安全；其次，身管后面兩段尺寸不會增大很多，考慮到后續(xù)身管理論外形的調整，最終確定的身管實際外形變化不會很大；再有，身管設計壓力曲線的前兩端直線嚴格來說也應該是曲線，只是為了簡化計算而用直線代替，不妨將這種簡化進一步拓展到后面兩段曲線。

本發(fā)明采用如下技術方案：

一種確定火炮身管設計壓力曲線的簡易方法，其包括如下步驟：

(1)計算膛壓曲線；

(2)根據(jù)膛壓曲線找到特征參數(shù)；

(3)根據(jù)特征參數(shù)計算特征點數(shù)據(jù)；

(4)依次連接特征數(shù)據(jù)點，得到簡化的身管設計壓力曲線。

進一步的，所述步驟(1)為：在最強裝藥號和新炮(藥室增長量為0)的前提下，通過求解內(nèi)彈道方程組或者試驗測試，得到對應-40℃和+50℃的兩條膛壓曲線。

進一步的，所述步驟(2)為：通過-40℃和+50℃的兩條膛壓曲線分別得到-40℃對應膛壓曲線的特征參數(shù)以及+50℃對應膛壓曲線的特征參數(shù)

進一步的，所述步驟(3)為：考慮藥室部分的長度l_ys，由l_g用式(a)計算L_g；

L＝l+l_ys (a)

式(a)中，l_ys-身管藥室長度；

由用式(b)計算由用式(c)計算

式(b)和(c)中，m_ω-發(fā)射藥質量，m_q-彈丸質量，-只考慮彈丸摩擦和旋轉的次要功計算系數(shù)，火炮取1.02；