為了探究在2種不同的內(nèi)彈道條件下自動步槍連發(fā)射擊過程中槍管溫度場的差異,建立了普通自動步槍身管三維傳熱模型,通過試驗驗證了模型的正確性。進行了瞬態(tài)溫度場仿真計算,得到了"膛壓緩和上升內(nèi)彈道方案"和"膛壓快速上升內(nèi)彈道方案"2種內(nèi)彈道條件下30發(fā)和150發(fā)連續(xù)射擊后槍管溫度場與位移場的空間分布及演化情況。計算結(jié)果表明:"膛壓緩和上升內(nèi)彈道方案"與"膛壓快速上升內(nèi)彈道方案"相比,瞬態(tài)溫度和位移上升速率更大。第一個方案除槍管尾部區(qū)域略低外,其他大部分區(qū)域瞬態(tài)溫度分布較高,且溫度引起位移變形也變大。2種方案的差異在膛口處達到最大值。瞬時高溫對內(nèi)壁產(chǎn)生燒蝕作用,這對槍管壽命和冷熱偏不利。因此自動步槍內(nèi)彈道調(diào)整為膛壓快速上升內(nèi)彈道方案對步槍性能提升更有利。 

【文章來源】：彈道學報. 2020,32(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

身管三維網(wǎng)格模型

如圖2所示,彈丸在通過內(nèi)壁時,其后方內(nèi)壁部分是主要的熱交換區(qū),仿真之前采用核心流為二相流的內(nèi)彈道計算公式[9-12]確定內(nèi)彈道時期、后效期每個時刻的邊界條件,其邊界條件如下。在內(nèi)壁的鉻層,傳熱方式主要為氣體強迫對流,邊界條件為

如圖3所示,其中方案2的最高膛壓相比方案1的高,而膛壓達到最高點的時刻也更為提前,因此在出膛口時子彈初速也較低膛壓高。根據(jù)經(jīng)典內(nèi)彈道方程計算結(jié)果,方案2子彈出膛口的初速較快,火藥氣體對子彈做的功較多,方案2下火藥氣體的溫度隨子彈在膛內(nèi)的運動而下降的速度較快。其中,大部分時刻方案2的加載溫度低于方案1。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]降低身管燒蝕性研究進展[J]. 韋丁,王瓊林,嚴文榮,張江波,趙煜華,劉毅.  火炸藥學報. 2020(04)
[2]火炮身管壽終機理及壽命預測方法研究綜述[J]. 許耀峰,單春來,劉朋科,王育維,徐堅.  火炮發(fā)射與控制學報. 2020(03)
[3]典型小口徑步槍槍管系統(tǒng)冷熱槍狀態(tài)差異三維有限元分析[J]. 顧祖成,徐誠,曹帥.  彈道學報. 2018(02)
[4]齊射型多管火炮內(nèi)彈道性能仿真[J]. 肖建光,鄭元楓,郭張霞,劉宗超,高躍飛.  兵器裝備工程學報. 2017(12)
[5]連續(xù)射擊下的槍管瞬態(tài)傳熱模型[J]. 馮國銅,周克棟,赫雷,王靖亞,張英琦,李峻松.  彈道學報. 2016(04)

碩士論文
[1]某自動步槍冷熱槍狀態(tài)差異分析與研究[D]. 曹帥.南京理工大學 2017
[2]某型坦克炮混合裝藥內(nèi)彈道數(shù)值計算與安全性分析[D]. 楊超.南京理工大學 2015



本文編號：3371501