[发明专利]一种片状多层发射装药内弹道特性参数的计算方法

说明书

本发明涉及发射药技术领域，具体涉及一种片状多层发射装药内弹道特性参数的计算方法。本发明采用燃速比的方法表征多层发射药的燃烧渐增性，解决了多层发射药燃烧渐增性仅能定性表示无法定量表征的问题。本发明采用过渡层渐变函数的方法，优化了多层发射药内弹道计算，使得经过一次内弹道循环就可以获得片状多层发射药的内弹道特性参数。采用由外层向内层方向的同一坐标方式，使发射药在燃烧过程的特性参数全部转变为与该坐标为变量的单一关系，能够定量表征多层发射药的燃烧渐增性，适用于任意多层复杂结构的发射药。

技术领域

本发明涉及发射药技术领域，具体涉及一种片状多层发射装药内弹道特性参数的计算方法。

背景技术

片状多层发射药是由至少三层不同组分的发射药燃烧层组成，每一层具有不同的燃烧速度，经过物理挤压的方式结合在一起，具有一定强度、几何外形的复合式发射药。该类发射药具有较高的燃烧渐增性，同时发射药具有较高的装填密度，对比粒状散装发射药，装填密度能够提高25％以上，最高可以达到1.25g/cm³以上。应用多层发射药高燃烧渐增性的特性，可以在保持最大膛压不变的条件下提高炮口动能15％-50％，因此，该类技术的研究具有重大意义。

现在多层发射药内弹道性能参数的计算方法主要是分层考虑，内弹道计算过程中按每一层进行计算，每一层均作为独立的发射药，有其全部的表征参数，每计算一层发射药的燃烧层则需进行一次完整的内弹道循环，在表征发射药的燃烧渐增性时，只能通过密闭爆发器试验测试的燃烧曲线表示。然而，现有计算方法存在如下问题：(一)采用密闭爆发器试验测试的燃烧曲线来表示多层发射药的燃烧渐增性，由于只能测试到压力时间曲线，并不能很好表征出该类发射药燃烧过程的特征，仅仅能获得些定性的数据无法进行定量；(二)在发射药的燃烧过程中不考虑缓燃层与速燃层边界的影响，由于边界处在经过物理挤压和化学渗透后已经形成了一种具有渐变特性的新材料，因此，现有方法无法较好的表征片状多层发射药的燃烧特性；(三)采用按每一层作为独立的发射药的方法进行内弹道计算，两层时进行两次内弹道循环，计算程序上增加为两种发射药，随着层数增加，计算量和工作量将大幅增加，并不能适合较多层数的发射药内弹道计算。

从目前检索的技术资料中，尚未见具有能够定量描述片状多层发射药燃烧渐增性的大小，快速高效计算出片状多层发射药内弹道性能的计算方法的公开报道。

发明内容

本发明主要为解决现有技术无法定量表征，无法适用于任意多层复杂结构的发射药的计算问题，提供一种片状多层发射装药内弹道特性参数的计算方法。

为解决上述问题，本发明采用了下列技术方案：

一种片状多层发射装药内弹道特性参数的计算方法，包括以下步骤：

步骤1：确定片状发射药层数；

步骤2：给定发射药对应坐标下的特性参数；

步骤3：建立燃速比关系式；

步骤4：在给定压力求出燃速比作为燃烧渐增性评价参数；

步骤5：计算片状多层发射药燃速方程；

步骤6：计算弹丸运动方程；

步骤7：计算能量平衡方程；

步骤8：通过以上计算步骤，经过一次内弹道循环即可求出片状多层发射药的内弹道特性参数。

采用发射药的燃速比能够较好的描述片状多层发射药的燃烧渐增性，建立了包含燃速比的片状多层发射药燃速方程，采用过渡层渐变函数的方法能够大大优化片状多层发射药内弹道计算，使得经过一次内弹道循环就可以获得片状多层发射药的内弹道特性参数。

进一步地，所述步骤2中的给定发射药对应坐标下的特性参数具体方法为：