内弹道课程设计报告
题目：152mm榴弹炮内弹道设计
1、设计目的
榴弹炮作为最早登场的陆军武器之一，历经了几百年沧桑。随着科学技术的不断发展，不断采用新原理、新能源、新技术和新材料加以改进，已经形成了独特的优势。现代化的牵引式榴弹炮已经不是技术落后兵器。所以我们要设计出优良的榴弹炮。对152榴弹炮进行设计，通过设计研究明确身管设计方法和思路，对其中存在的问题和不足进行优化设计，从而提高该火炮的战术技术性能。
2、设计要求
已知条件
（1）口径 152mm
（2）炮膛横断面积 s=1.905dm2
（3）弹重45.5kg
（4）药室扩大系数 1.05
（5）全装药最大压力Pm〈3200kg/cm2(铜柱压力)
（6）最小号装药最大压力Pm>=900kg/cm2
（7)采用双芳-3火药，火药力为950000kg.dm/kg,Ik=2408kg.s/dm2初速分级如下表所示：
表一
装药号初速（m/s）
全965
一803
二680
三592
四510
五443
设计要求
（1）对152进行弹道设计 （2）对设计方案进行正面计算
（3）进行装药设计（含量、除铜剂等的设计计算）（选做）
3、设计步骤
（1）取定装填密度和相对装药量；
我们小组取∆=0.28至0.85，
m ω
取0.25至0.8 （2）取次要功系数ϕ，m
K ω
λϕ2+=。对于榴弹炮K=1.06，将铜柱压
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力转化为实际压力；
铜实m m P P *12.1= （3.1）
g
g
k
∧+∧+=
11
312χλ （3.2）
（3）根据取定的m P 、∆、m
ω
，在弹道设计表中查出相应的相对行程g ∧；
（4）计算ω和o V ； m m
*ω
ω=
（3.3）
V 0=ω/Δ （3.4） （5）求解g l ，g V ： S
V l o
o =
，其中201905.0m S = （3.5） o
g o
g g V V l l ==
∧ （3.6）
（6）根据选定的K χ=1.5，求解炮膛诸元
求解药室长度k
o
v l l o
χ=
（3.7）
炮膛全长o
v g nt l l L += （3.8） 炮身全长c v g sh l l l L o
++= （3.9）
其中c l 是炮闩长度，一般
0.2~5.1=d
l c
（7）根据已知的m P 、∆、
m
ω
，在弹道设计表中查出相对应的B ，由公式 2
S
m
Bf I K ϕω=
（3.10） 求得Ik ，进而求得火药弧厚。
（8）选取火药型号，进行适当修正后，进行正面计算。
4、设计过程
4.1方案评价标准
内弹道设计，有诸多的评价标准，利用评价标准，我们可以判断方案的优劣。
I 、火药能量利用效率标准
在目前技术条件下，火炮的能源都是利用火药燃烧后所释放的热能，因此在武器中火药的能量是不是能够得到充分利用，显然应当作为武器性能的一个很重要的标准，即有效功率：
1
212
-=k fw mv g
g γ （5.1.1）
装药利用系数：
w
mv g
w 221=η （5.1.2）
在火药性质一定的条件下，以上两个标准实际上就是一个标准，因为
g w k f
γη1
-=
（5.1.3） 在评定弹道设计方案时，采用其中的一个就可以了。他们的数值大小表示了装药利用效率的高低，从火药能量利用这个角度来说，w η或g γ应该越大越好。在一般火炮中g γ的数值约在0.16至0.30之间，对于全装药榴弹炮，ωη的变化范围为1400~1600 kg kJ /。
II 、炮膛工作容积利用效率的评价标准
充满系数g η
g
m l g l p pdl
g
⎰=
η （5.1.4）
III 、火药相对燃烧结束位置的特征量k η
g
k
k l l =
η （5.1.5） 由于火药点火的不均匀性以及厚度的不一致，所以计算的火药燃烧结束位置k l 并不能代表所有药粒的燃烧结束位置，仅是一个理论值，实际上各药粒的燃烧结束位置分散在这个理论值附近一定区域内，因此当理论计算出的火药燃烧结束位置k l 接近炮口时，必然会有一些火药没有能烧完就飞出炮口，在这种情况下不仅火药的能量不能充分利用，而且由于每次射击时未燃完火药的情况不可能一致，因此会造成初速较大散布。所以在选择方案时，一般火炮k η应小于0.7.由于榴弹炮是分级装药，考虑到小号装药也能在膛内烧完，所以一般去k η为0.25至0.30。
IV 、炮口压力g P g P
炮口压力g P 越大对炮手的伤害越大，所以要控制好炮口压力g P
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