内弹道考试题目汇编

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1、内弹道考试题目汇编祝大家枪炮内弹道学考出好成绩！!1. 何为药室的自由容积，简述火药在密闭爆发器燃烧过程中的大致变化规律。 答：匕称为药室的自由容积，代表气体分子可以自由运动的空间。 V = V - (1-v)-以Wp匕为密闭爆发器的容积，为火药质量，pp为火药密度，a为火药气体余容，v火药燃去百分比。当火药燃烧开始时，v = 0时，=0= V-；火药燃 p烧结束后，v =1，V . = V -aw。a 在 1.0x10-3m3 /kg 左右，p 在 1.6x 103kg /m3左右，所以a ,aw ，所以，V -aw V VPP00 pv= 0 vv=1也就是说自由容积V随着火药燃烧的进行而

2、不断减小。2. 在弹道特征量测定中，如何测量火药力f和余容a？在选择装填密度气和A2 应注意什么？答：J = f +a Pm是以* 及Pm为坐标的直线方程，f代表此直线在J轴上的截距，a则是直线与P轴夹角的正切。当装填密度不是很高时(即火药燃气压 m力低于400MP。时)，火药气体的余容a与装填密度无关，这样可以用两个不同的装填密度A1和A 2，联立方程:*1 = f+aPAm11Pm2 f + a PAm 22f m2 a PAm12m2 m1A Aa = p一hm2m1 低装填密度A1不能选择过低，因为装填密度越低，相对热损失越大，由此造 成的f,a的误差越大；高装填密度A2也不能太高，应

3、保证在此装填密度下的最 大压力不能超过密闭爆发器强度所允许的数值。3. 试推导圆柱多孔火药增面燃烧阶段的形状函数 答：设有一多孔药粒，2e1为孤厚，d0为孔道的直径，D0为药粒的直径，2c为 药粒的长度，n为孔数。五药粒的起始体积：V=彳(D2 - nd 2)- 2c设某瞬间的已燃厚为e，则在该瞬间的剩余体积为兀V = (D - 2e)2 - n(d + 2e)2 - (2c - 2e) 40因而火药燃烧去的百分数为,V(D - 2e)2 - n(d + 2e)2W = 1 = 10-一V10D 2 - nd 200圭空=1 - 1- D + nd0 . 4e -2cD 2 - nd 200n

4、 - 12e4e2(1-) D 2 - nd 22c002e2e 2e。取一=t -=p2c2c 2e1w =1-1-邑 p Z -Q1p Z -徜Z2并令 n = Do+nd0, q = D0- nd012c 1(2c)2P 2Z2(1- pZ) = Q1 + 201 PZ1+ n - 1 - 201Q1Q1Q1 + 2n1n-1 -2叫p,u = -(n- 1)p2，则得到同减面燃烧形状火药完 Q1 + 2叫Q1 + 2叫Iw = X Z (1+人 Z + u Z 2) 全相似的形状函数尸I b= 1 + 2人Z + 3uZ24. 火炮射击过程过程中的热损失指什么？火药燃气对外做功有哪几种

5、？ 答：热损失是指火药燃气通过身管，药筒以及弹丸向外传递的能量。火药燃气对外做的功主要有：1一 、一 一 弹丸直线运动所具有的能量气，即弹丸动能-mv2，m是弹丸质量； 弹丸旋转运动所具有的能量E；2 弹丸克服摩擦阻力所消耗的能量E；3 火药及火药气体的运动能量E；4 身管和其他后坐部分的后坐运动能量E；5 弹丸挤进所消耗的能量E以及弹丸克服前空气柱所消耗的能量E等。675. 推导内弹道学基本方程S+1)= 率1中mv2 ；并说明用压力比用温度表 uu 2示能量平衡方程好在哪？答：(1)根据 E - ev，可得 dE = d (CT v )根据 e - C T， dm -Wg 一_一一1得d(

6、C TW) = C TW -SQ-d(一mv2) v v 12将Cv = R代入上式u得W RT = f W - 0AQ -中mv22u米取减小f或者增大U的方式修正减去AQ，得寸RT = fW-中mv22因为 ow RT = Sp ( +1)所以1 =竖W-mv2uu 2(2)第一，不论是炮身强度的计算还是弹体强度的计算，都以压力为依据； 第二，测量方面，测量膛内火药气体的压力比测量膛内火药气体的温度更 方便也准确。6. 推导理论的p-t曲线的斜率dp/dt或dp/dl的表达式 答：形状函数：W =XZ(1+人Z + pz2)de- pn dt 1由这两式：业-四空-迎匕pn dt e dt

7、 eb又：pV -一(1-W)-以ow = fwp则：业=tm 土业dt P 2 p dt由得：空=%互旦pndt p e 1因为v = d,dl = vdt，所以dp = P f 巫旦pn dtdl p ev 1m 1-3 -7. 76mm加农炮射击时，火药温度为12C，利用放入式测压器得P = 238MPa , mv0 = 593m/ s，如果该炮药室容积匕=1654凯3,测压器的容积匕=35cm3。需确定在t=15C和未放入测压器时的标准装填条件下的P pm和v值。答：因为匕=V,因此射击是在匕=匕-V = 1654 - 35 = 1619 cm 3和t=12C下进 行的，当换算到标准条

8、件下时，其修正量为萱= _2L = 0.022 = 2.2% ； At = 15-12 = 3匕 1619应用综合修正公式来计算弹道诸元修正量，得土 =-义 + 0.0036At = -0.029 + 0.011 = -0.018Pm3 V0气=当 + 0.0011At = -0.007 + 0.003 = -0.004V匕于是 AP =-0.018 x 238 = -4.3MPa, P = 238 - 4.3 = 233.7MPaAv = -0.004 x 593 = -2.4m / s, v0 = 593 - 2.4 = 590.6m / s8. 简述装填条件中火药形状变化的原因以及对火药

9、形状特征量X变化对弹道性 能的影响。答：为了改善弹道的性能有目的的改变药型 加工工艺造成，如孔的偏心，端面的偏斜等 火药燃烧过程中着火的不一致。X增大，匕增加很快，Vg增加很慢，而Lm和Lk都相应的减少9. 推导题，试根据拉格朗日假设生=0以及连续方程与运动方程空+空匹=0， dxdt dx推导膛内条件下的压力分布（答案为膛底封闭条件下的压力分布）。答：由空+p竺+ 竺=0得到：1、-色dtdxdxp dtdx积分后u = % x + K 2由边界条件x = 0时u = 0，得K = 02当工=L时，u = v ,故% = L所以u - Xv = zvdu dvz dtdt将弹丸运动方程带入上

10、式得到也= Apz，业=-p四 dt 9 m bdxdtdpAL p或云一和Pb1因为 AL = V , V = &，于是牛=p z积分后，p = 一上-p z2 +甲(t)2甲m b当z = 1时，及弹底处p = p，因而有：甲(t) = p + p2甲m bi则p = pb1+ (1-z2)弹后空间的压力分布是抛物线分布。1根据平均压力定义，平均压力p = pb (1+)1或& = p =1b p 1+卫39 m令z = 0，及膛底条件:tb1所以10. 简述内弹道气动力简化模型的基本假设。答：1.不考虑气体眼膛壁流动时的摩擦阻力和气体的内摩擦，也就是忽略气体的 粘滞性。2. 不考虑药室断

11、面与炮膛断面之间的差异，认为药室直径与炮膛口径相等。3. 忽略后坐的影响，即忽略后坐引起的对流的惯性力。4. 不考虑膛内压力波的传递和反射对压力分布的影响。5. 近似认为药粒均匀的散布在火药气体中。11. 什么是梅逸尔-哈特简化解法的假设条件并推导第一时期即火药燃烧结束时 的弹道参量v，l，p和膛压得最大值。答：挤进压力为零，即火药燃烧的同时，弹丸就开始运动；、 燃气余容与单位质量装药的初始体积相等； 燃烧过程中火药燃烧面积不变。c、W =z d乙_ p dt I k dv Sp =中m dtdl=v dt。一Sp (/ +1) = fw - mv2 i2解：由第1、2、3式得只SI办dv =

12、 k d 中中mv =奚中中mSpdl =中 mvdvdl _中 mvdv1 +11JwW-)2fwB = W，义=B .*fw m 1 +1 风11-5W积分得:IB0| 21 = 1 1/(1-项 W )1+0 -1fBd、+2p =(1-w )1+。可得：S112fw p =1 V -a w1 - B0*V = f9 SI可得:Kp=P BrbiJ 用空=0 令dt，得:1 l1 + ml1(1+9 )/(1+9 )2SIV=k中mp11 - B-TV 2 712. 速度比H对压力分布的影响。答：1、当H=0时，退化为一般火炮的压力分布公式，这时滞止点压力和药室后 端面压力都相当于膛底压

13、力。2、当H= 1时，即弹丸运动速度等于气流通过药室后端面的速度，膛内压力 分布曲线对称于滞止点位置。3、当H单调增加时，都减小。当H趋向于无穷时，滞止点在弹底位置。但 H不能无限增大，否则可能出现负值，失去物理意义。4、在任何一个速度比H大于0的情况下，滞止点压力总是最大的。13. 内弹道设计步骤。答：起始参量的选择：最大压力七的选择、药室扩大系数xk的确定、火药类 型的选择内弹道方案的计算：装填密度 的选择、相对装药量/m的选择。 根据选定的.、 /m计算w、药室容积V0和次要功计算系数中 根据内弹道方程组求出满足给定的最大膛压二的火药孤厚2e1。 根据内弹道方程组求相对全程行程长A；、七

14、、七 根据选定的xk求出炮身全长14. 从哪几个方面对内弹道设计方案进行评价。答：火药能量利用效率； 炮膛工作容积利用效率； 火药相对燃烧结束位置的特征量； 炮口压力 武器寿命15. 简述影响武器寿命的因素有哪些？答：最大压力；随着射击次数增加，在最大压力处的膛线也将会产生大量的最 大的磨损，且膛压的增加，火药气体的密度也会增加，火药气体的密度也会增大， 加剧了火药气体对炮膛的侵蚀。 装药量；口径越大或初速度越大的武器，装药量与堂内表面积的比值也越 大，因而膛线内表面的温度也会越高，少时现象越严重。 弹丸相对行程长；身管越长，火药气体与膛内表面接触时间越长，火药气 体对炮膛表面的烧蚀也更加严重

15、。16. 提高压力对火炮及弹药设计的影响有哪些？答：有利：提高最大压力可以缩短身管长度，有利于火炮的勤务操作，行军机 动。提高压力能使火药燃烧更充分，提高了能量利用率，稳定初速度， 提高射击精度不利：为了保证身管强度，身管壁厚要增加，炮尾和自动机的结构尺寸也 要增加因为炮身质量也会增加，影响火炮的机动性。 为了保证弹体强度，弹丸壁厚也要增加，若质量一定，装填的炸药 量就会减少。 可能会引起膛炸 压力增加射击过程中药筒或弹壳的变形量就增大，可能造成抽筒困 难。 增加了对膛线的磨损，寿命降低。17. 装药设计的一般步骤有哪些？答：1.分析武器的战术技术要求和制定装药设计任务书。2. 火药设计:选择

16、火药的性质，确定火药的热量。为了缩短武器的研制过程， 一般应尽量选择现正生产的火药。3. 装药的内弹道设计：选择火药的形状，进行弹道设计，确定装药质量，装 填密度和火药燃烧层厚度。4. 装药结构设计：根据弹道设计结果，选择火药牌号，修改及确定燃烧层实 际厚度和单体火药的其他尺寸。参考现有的装药结构，确定火药中排列方法和 装药的结构形式，确定辅助点火药的性质，重量和位置。确定护膛剂，除铜剂， 消焰剂的质量和位置。制定出装药设计说明书并绘制出装药结构的草案图。5. 装药试制：通过以上四个设计步骤装药设计工作并没有完成。因为整个设 计方案还没有经过实践的检验。因此还要根据设计方案制备火药样品，检验这

17、些 火药样品，检验这些火药样品的物理化学性能和射击的弹道性能。再经过小批量 的火药装药试制和实验，修改原来的设计方案。最后绘制正式装药设计图纸，到 此完成了装药设计的工作。18. 请简要说明内弹道设计中增加最大压力的优点和缺点。答：优点：1.增加最大压力可以缩短身管长度。2. 可以使火药燃烧更加充分，提高了能源利用效率。3. 有利于初速的稳定，提高射击精度。4. 有利于火炮的勤务操作，行军机动。缺点：1.为保证炮身的强度，身管的壁厚要相应增加，炮尾和自动机的结构 尺寸也相应增加，使炮身质量增加，影响武器机动性。2. 为保证弹体强度，弹丸的壁厚相应增加，一定质量下，弹丸的威力 降低。使作用在炸药

18、上的惯性力增加，可能引起炸膛，影响火炮使用中的安全性。3. 在射击过程中药筒或弹壳的变形量也增大，可能造成抽筒困难。4. 作用在膛线导转侧上的力会相应增加，增加了对膛线的磨损，使武 器寿命降低。19. 无后坐炮的原理以及满足无后坐条件应满足什么？答：无后坐炮是应用火箭发动机的推力原理，在炮尾处装有拉瓦尔喷管。在射 击过程中，膛内的火药气体一方面推动弹丸向前运动，另一方面又从喷管中高速 流出。火药气体推动弹丸运动的同时，使炮身产生后坐力，而火药气体高速流出， 使炮身产生反后坐力，通过装药和炮膛结果的合理匹配，使整个发射系统保持动 量平衡，炮身基本处于静止状态。应该满足：必须使气体从喷管流出产生的

19、推力和弹丸及火药气体运动所产生 的后坐力相抵消，或者两者所产生的动量保持平衡。20. 无后坐力炮的定义？推导无后坐力炮条件式的假设条件？请写出理想的无后 座条件式以及推导过程。答：（1）无后坐力炮是指在射击过程的每一个瞬间，弹丸向前运动的产生的动量 与气体从喷管流出产生的动量时刻保持相等，使得炮身不受到任何不平衡力的作 用。（2）假设条件包括：射击开始阶段，挤进压力P与喷管打开压力P0m完全相等，弹丸运动以及喷管打开同时发生，即Z0=Z0m ；弹丸出炮口阶段，火药气体从炮口和喷口流出所产生的作用力完全相等，即cfSj = Cfs（3）推导过程：设七为弹丸开始运动的时间，t0m为喷口打开时间，七

20、为弹丸出炮口时间，炮膛断面积s，喷管喉部断面积喷管反作用推力系数*第一阶段：喷口打开到弹丸出炮口，气体流出产生的动量变化:=cfSj J Pdt，弹丸产生的动量变化R2 = s J Pdt，所以第一阶段动量总变化t0mt0R = R + R = C S J Pdt + sJ Pdt = (C S - S)J Pdt + C S J Pdt，根据燃I 12 F jF jf jt0mt0t0t0m烧速度服从正比定律，hdt =I（Z0 - Zm），以及弹丸运动方程：JPdt =普vgt0mt0代入上式得：R =（C S - 1）甲mv + C S I （Z - Z）。I Fjg F j K 0 0

21、m第二阶段：弹丸离开炮膛后，火药气体向炮口以及身口两部分运动，分别产生作用力c SP以及C*，所以总动量变化R =（C S - C S）J Pdto F0F0II F j F00根据两阶段动量守恒，所以R +R =（C项-1）甲mv + C S I （Z - Z）+I II F jg F j K 0 0m（CFSj -CF0S）J Pdt=0，式中后两项由于假设条件为0，所以C-1=0，即为理 0想无后座条件式。21. 与常规火炮相比，膨胀波火炮有什么优点。（1）减小或消除后坐；（2）减轻身管烧蚀；（3）高发射速度；（4）减小炮口焰及炮口冲击波；（5）减轻重量；（6）可变装药；（7）提高持续作

22、战能力；（8）清洁药室。（9）在射击过程中有大量火药气体从喷管中流出。22. 影响膛内压力波产生的原因。答：（1）初始气体生成速率越大，越容易产生大振幅的压力波。（2）装填密度方 面，在同样的装药结构条件下，高膛压要比低膛压容易出现压力波。（3）火药床 的透气性（空隙率）对压力波的形成有相当敏感的作用。（4）装药前后存在自由 空间将有促使产生压力波的作用。（5）此外，抽滤式可燃药筒以及火药的长期储 存也对压力波的产生有影响。23. 压力波形成的机理（1）点火激励是膛内压力波形成的“波源”，点火源及其点火冲量对压力波形成 和发展起着决定性作用（2）膛内压力波不仅是气相所发生的行为，而是气、固两相共同作用的结果.（3）火药床的结构明显地影响压力波的形成和发展.（4）火药床中的火焰波与应力波及压力波之间存在着相互影响和相互制约的关 系.（5）弹丸在膛内运动是削弱压力波的一种因素，当这种削弱压力波因素不足以抑 制其压力波增长时,就有可能导致危险压力波的产生.24. 火炮烧蚀磨损的主要原因和防火炮烧蚀磨损的技术措施？答：主要原因：膛内炽热火药气体温度及火药气体运动速度技术措施：1. 研制低爆温烧蚀小的火药；2. 降低内膛表面温度；3. 设计结构合理的温带和膛线，减小挤进压力；4. 采用改进的身管材料，或在钢炮的身管内提供镀层或内衬。