高膛压火炮多点点火数值模拟

某高膛压火炮试验中发现多点点火方案的装药利用率较高，但膛内压力波较大，为了减小膛压内力波，完善多点点火方案，应用两相流内弹道理论对该炮的多点点火过程进行了数值模拟，数值模拟结果与试验结果有较好的一致性，通过数值模拟和分析，指出了减小膛内压力波可采取的措施，以确保高膛压火炮的内弹道性能稳定和装药安全可靠。     

颗粒模压发射药装药的点传火性能

以粒状高能硝胺发射药为基础药,经过表面钝感、包覆、模压处理,制备颗粒模压发射药。设计底部结构和传火管结构两种点传火结构方案,利用30 mm高压模拟火炮,研究颗粒模压发射药装药的点传火性能。结果表明,与底部结构相比,传火管结构将颗粒模压发射药装药的点火延迟时间缩短15.2%,膛内最大负压差降低8.41 MPa,装药床受到的最大挤压力减小11.93 MPa。传火管结构方案使颗粒模压发射药装药具有良好的点传火性能。     

大口径火炮发射装药点传火模拟试验装置的研究

设计了一种大口径火炮发射装药点传火系统的模拟试验装置，用于测定大口径火炮装药点传火实体的燃烧特性。通过在该模拟试验装置上进行不同点传火结构方案的试验研究，筛选优化出点传火结构方案，进行了装药内弹道验证试验，测得膛压曲线光滑，压差曲线呈衰减状。实验说明该模拟装置，可以对不同点传火结构方案进行对比、筛选，为大口径火炮装药点传火结构设计以及火炮射击试验初期的安全评估，具有指导作用。     

底部点火装药结构两相流内弹道模型及计算

本文给出了底部点火装药结构两相流内弹道理论模型和计算步骤,并编制程序对两种火炮进行了数值分析。实践证明,对于点火波阵面的传播、膛内压力波动等一系列问题,理论结果与实验结果符合得很好。该模型及计算程序可用于装药结构和点火方式的理论预测、筛选,进行装药的安全性能分析和可靠性设计。     

爆炸网络点火系统火炮模拟装置实验

介绍了安装有爆炸网络，以爆轰波传火的火炮点火系统，在一种大口径火炮模拟装置上，进行了空药室和装填模拟发射药条件下，爆炸网络点火系统对发射药点火实验，通过测量模拟装置药室不同位置压力，研究了点火系统点传火性能及其对发射装药的影响．结果表明，爆炸网络点火系统能够同时均匀地点燃的周围发射药，改善火炮点火条件，并同现有火炮击发方式和弹药结构相适应．     

大口径火炮压力波分析

本文应用膛内反应两相流动的数学物理模型,采用在药室中设置有质量、动量、能量交换的中心点火管,发射装药,弹与膛壁间隙区等多排平行一维网格的摸拟方法,分析了药包装药结构下的大口径火炮膛内压力波的形成过程,讨论了影响压力波形成与发展的各种因素。     

点火管传火孔射流场数值计算

中心点火管传火孔射流场直接影响火炮膛内的点火传火过程。根据中心点火管的工作特征,建立了中心点火管传火孔射流场的二维/轴对称数学模型。依据CE/SE方法的思想,推导了二维CE/SE算法,用于数值计算传火孔射流场复杂波系的产生、演变与发展的过程。计算结果显示,传火孔射流场存在着激波和膨胀波等波系,并且相互影响,相互作用。计算表明,CE/SE方法具有很强的捕获强间断的能力。     

包覆火药装药点传火技术的研究

研究了一种新的中心传火具，用高速摄影的方法研究了该传火具的传火过程，用炮膛模拟器研究了该传火具在点火时的膛内压力分布及其对药床的影响。结果表明，对于包覆火药装药结构，该传火具的点传火效果要明显优于制式点火具。     

某大口径火炮两相流内弹道模拟

为了掌握大口径低膛压火炮初速或然误差的影响因素，建立了某大口径火炮两相流内弹道模型并完成了数值模拟。通过模拟装药分布、弹丸挤进过程、点火过程对火炮初速的影响，了解各种装药因素对火炮初速或然误差的影响程度。所得结果为进一步优化装药结构，提高初速稳定性提供参考。     

多点点火技术的试验研究

针对某高膛压坦克炮穿甲弹装药点传火研究的需要,进行了多点电子点火技术的试验研究。该工作包括电点火的选取,多点点火管的结构设计、多点点火管的单项试验和上炮射击试验。火炮射击结果说明,多点点火管的研制是成功的,多点点火技术在高炮口动能的坦克炮装药中有一定的应用前景。     

高性能火炮中装药燃烧特性及其与压力波的关系

本文从宏观的角度,根据高性能火炮试验的膛底p-t曲线,获得反映膛内装药燃烧特性的一些参量及曲线。着重分析了反映装药在膛内实际燃烧规律的Γ曲线以及Γ与负压差之间的关系,可得出,只要有实测的膛底p-t曲线也能予估膛内压力波是否存在及其出现的时间和大小,为实验和理论研究提供了方便。同时还分析了影响高性能火炮产生压力波的因素和药温对Γ及-ΔP的影响。     

单模块装药膛内流场特性试验及数值仿真

模块装药是目前大口径加榴炮主要的装药结构之一。为了更加精确地研究单模块装药膛内燃烧的内弹道特性,分析膛内燃气流动及压力波变化规律,设计了模块装药燃烧模拟试验平台,并进行了单模块装药的膛内燃烧试验。根据模块装药的特点,分区域建立了模块装药轴对称二维两相流内弹道模型。基于高阶精度MUSCL（Monotonic Upstream-centered Scheme for Conservation Laws）格式,数值模拟了单模块装药药室内部点传火过程。结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,不同测试点的压力曲线的计算峰值误差均低于4%,表明所建立数学模型和使用的计算方法能够较好地描述单模块装药药室内部燃烧过程。结果还发现,在t=5.0 ms前,由于模块未破裂,药盒端盖的阻隔导致主装药燃气无法及时向药室扩散,仅传火管燃气对膛内流场造成微弱的影响,这一时期药室内部压力最大值比传火管右端未破膜前仅上升约4.3%;当模块破裂后,模块与药室边界处存在3.05 MPa的压力梯度,使得火药燃气及固相颗粒沿轴向快速向药室自由空间流动,在弹丸底部区域形成较强反射压力波;随着时间的推移,压力波反复震荡,并逐渐减弱。     

传火管中不同装药结构传火性能试验研究

点传火技术是大口径火炮装药中的关键技术之一，文中详细介绍了点传火模拟试验的研究工作，对不同装药结构的点传火特性进行系统的研究，给出了黑火药药袋、管状药与LVD管等不同的点传火结构对p-t点传火性能的影响。试验结果表明，轴向火焰传播速度对曲线与破孔规律有较大的影响，新型点火具LVD管在提高点传火性能方面有较大的作用，研究的结果对于模块装药的点传火结构设计具有重要的参考价值。     

火炮膛内压力波研究述评及展望

自本世纪50年代以来,对膛内压力波的研究已引起火炮、弹丸、引信和装药的设计者们所普遍的关注.本文从实验和理论研究的两个方面,介绍膛内压力波研究的历史及状况,并着重对压力彼的产生机理、定量描述、数值模拟和抑制技术等几个方面进行比较详细的综述.最后,对压力波今后研究工作提出展望。     

点传火装置在弹药装药中的应用

对２种形式的点传火装置从发射装药、内弹道性能、膛内压力波３个方面进行了比较分析,叙述了它们的应用效果和前景。     

埋头弹随行装药内弹道性能的数值分析

为研究埋头弹火炮的更优性能,基于2次点火及火药程序燃烧控制技术,建立了埋头弹固体随行装药内弹道零维模型。针对某埋头式榴弹的试验结果进行了数值模拟,获得的初速、膛压变化规律与实测结果相吻合。在此基础上,数值分析了加载随行装药后多参数变化对埋头弹火炮内弹道性能的影响。结果表明,在最大膛压不变的条件下,随行装药可提高炮口初速6%; 随行装药量、燃速系数及点火延迟时间三者合理优化匹配,才能实现最佳的内弹道性能。     

整装式液体随行装药的两相流数值仿真

随行装药技术通过随行液体药的燃烧提高弹底压力，可以有效地提高弹丸的初速，能够在不改变火炮结构的基础上应用于现有武器系统，增强火包的威。本文建立了随行装药的两相流内弹道模型，并采用MacCormack格式进行了数值求解，给出了随行装药的压力分布、气相速度分布和固相速度分布曲线，并与常规的底部装药结构的计算结果进行了对比，得到的坡膛处的p-6曲线和实验结果有较好的一致性，说明随行装药的两相流内弹道模型能够正确揭示膛内气固两相流动的基本规律。     

基于CE/SE方法的某大口径火炮模块装药内弹道数值模拟

建立了基于CE/SE方法的模块装药一维两相流内弹道数学模型,并利用该模型对某大口径火炮的发射内弹道过程进行了模拟,获得了膛压、气相速度、空隙率等内弹道参数的时间演化过程和轴向空间分布规律。通过将膛压曲线和内弹道相关参数的模拟结果与试验结果的对比,验证了模块装药一维两相流内弹道数学模型的正确性。利用该模型研究和分析了可燃容器能量以及装药长度等参数对内弹道环境的影响。结果表明,可燃容器能量越大或者装药长度越小,膛内压力波动现象越明显,膛底和坡膛处压力与时间曲线均会产生压力双峰现象,且最大负压差以及膛底、坡膛压力曲线的初峰值随着可燃容器能量的增大或者装药长度的减小而逐渐升高。研究结果对指导大口径火炮装药设计、内弹道环境优化设计具有重要意义。     

长药室装药中多点点火技术试验研究

为解决大口径火炮长药室装药轴向点传火问题,针对药室长度超过3 m的长药室装药,设计了多点点火系统,进行了多点点火研究.运用高速摄像研究了点火头的发火一致性,结果表明,C型点火头4 ms内全部点燃,发火一致性高于A型和B型;测量了不同长度的多点点火管的压力-时间曲线,结果表明,两节和四节模拟装置试验p-t曲线基本重叠,时...     

激光多点点火二维两相流数值模拟

激光点火技术是一种新型点传火技术,为了研究激光多点点火对膛内压力波动、燃烧稳定性等的影响进行了数值模拟。以某短身管30 mm火炮激光点火过程为研究对象,建立了二维两相流数学物理模型,采用MacCormack两步预估校正差分格式及"运动控制体"运动边界处理方法实现数值计算。数值计算结果与实验有较好的一致性,对激光点火系统设计具有参考意义。