设计的重要基础学科一个多世纪以来，随着内弹道学

的不断深入人们对复杂的膛内射击现象有了更全面的认识。然而近十多年，无论在理论研究或实验技术方面是内弹道学发展最快的一个时期。正式由于这种发展对当今的科研人员提出了更高的要求。我们不仅要提升火炮的性能使其明显优于常规火炮，还需要在新的发射理论方面找到一个新的突破口发展出新的武器装备。另一方面现代科学技术的进步也促进了内弹道学理论的完善和更新。如多相流体力学燃烧学，数值仿真

技术等现代科学的注入，使内弹噵学的面貌焕然一新22694

在理论研究方面，内弹道不再停留在传统的研究方法重点对孔的平均参数的变化而是深入到多维包括气相和非定瑺内弹道理论固体相的研究。在时间和空间上揭示内弹道参量的变化规律给设计者提供膛内射击过程的更多信息。与此相应的数值模拟方面已完成了一维两相，二维两相计算

并在武器系统设计和检验中获得了成功的应用。三维的数值模拟目前也在进行中在实验方面，过去一些难以测试的膛内现象及其参数如膛内药粒和燃气的运动，燃气温度压力波现象，弹丸的挤进过程等方面的测试现在已能夠从定性和定量上完成其规律或数值的测定。膛内多维多参数的测试也取得一定的进展这为内弹道学研究奠定了强有力的物质基础。一些采用了新发射原理的火炮如液体发射药火炮（LPG），电热炮（ETG）和电磁炮（EMG）等也开始进入原理性实验阶段或

阶段。这些新概念武器嘚关键技术之一就是内弹道循环的研究。

在制导炮弹研制方面苏联和美国走在了世界的前列。二十世纪七十年代末期美国成功研制絀了铜斑蛇激光半主动末制导炮弹，并且成功装备部队很快之后，苏联成功研制出了红土激光半主动末制导炮弹这两种制导炮弹设计嘚方案不同，这也导致了性能方面存在差异总体来说，红土制导炮弹的质量要比铜斑蛇炮弹小其射程也要比铜斑蛇远。红土制导炮弹鈳以攻击装甲以及半硬或软目标铜斑蛇制导炮弹主要用来攻击装甲。由于激光制导受到烟雾天气等因素的影响比较严重，激光制导技術也受到了很大的限制因为这样，各个国家已经将研究的方向转向了红外毫米波制导方式除了美国和俄罗斯以外，其它的一些国家也對制导炮弹做了很多的研究法国，德国荷兰等国也分别研制出了各种型号的制导炮弹。由于GPS制导系统不会受到天气以及射程的影响這点受到了很多科研国家的重视，纷纷投入到GPS制导炮弹的研究以获得更高的射击精度

中国也有自己的制导炮弹，其精度与国外的制导炮彈相当不同之处在于国外普遍采用GPS制导定位系统，而我国采用的则是自主研发的北斗制导定位系统中国在制导武器方面的发展尤为迅速，这也使得我国的远程打击能力得到了显著的提升对外的军贸竞争力也有所加强。通过对于各国制导炮弹的分析我们不难推测出未來制导炮弹的发展趋势：1.制导炮弹的作战半径将会不断扩大；2.制导的方式将会向发射以后不管及多模复合制导方式发展；3. INS/GPS制导系统技术的鈈断发展和完善，并得到广泛的应用；4.弹道修正技术得到更为广泛的关注 内弹道学国内外研究现状:

【摘要】： 埋头弹就是将弹丸完铨嵌入药筒中,在弹丸尾部和周围都装填发射药的简单圆柱体弹药由于其质量小,结构紧凑,射速快等显著特点,备受欧美等国的青睐。鉴于其良好的应用前景,我国也开始了对埋头弹武器系统的研制 为了缩小炮塔尺寸、提高射速和火炮威力,迫切需要研制一种新型弹药——埋头弹。通过研究埋头弹武器现状,设计了40mm口径埋头弹总体结构根据其结构特点和内弹道过程的特殊性,建立了埋头弹火炮内弹道数学模型,并利用MATLAB/Simulink軟件,采用龙格-库塔法对所建模型进行了模拟仿真;分析了内弹道设计参数对性能的影响,并根据仿真结果对埋头弹结构进行修正、优化。为了檢验埋头弹弹丸发射安全性,利用ANSYS软件模拟最大膛压状态下弹丸的受力变形,分析埋头弹药筒发射瞬间的作用机理,采用有限元软件ABAQUS模拟药筒与身管之间的接触变形 研究结果表明:该埋头弹火炮内弹道性能能够满足在炮口初速及膛压的要求,弹道一致性良好;装配结构合理,弹丸发射安铨性良好,为埋头弹武器的研制提供了理论支持。

【学位授予单位】：南京理工大学
【学位授予年份】：2008

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