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第1篇 外弹道学3

第1章 质点弹道基本方程及其解法3

1.1 大气特性及空气阻力3

1.1.1 大气特性3

1.1.2 空气阻力、空气阻力一般表达式7

1.1.3 空气阻力定律和弹形系数10

1.1.4 空气阻力加速度、弹道系数及阻力函数12

1.2 质点弹道的基本方程14

1.2.1 基本假设，描述弹丸质心运动规律的参量14

1.2.2 以时间t为自变量的弹丸质心运动微分方程组15

1.2.3 空气质点弹道的一般特性17

1.3 非标准条件下质点弹道的基本方程22

1.3.1 考虑地球曲率及重力加速度变化时的弹丸运动方程22

1.3.2 考虑气温、气压非标准时的弹丸运动方程24

1.3.3 考虑风速变化时的弹丸运动方程25

1.3.4 考虑科氏惯性力时的弹丸运动方程29

第2章 弹丸飞行稳定性32

2.1 弹轴与速度矢量不重合时的空气动力和力矩33

2.1.1 切向阻力Rx33

2.1.2 升力Ry34

2.1.3 翻转（或稳定）力矩Mz及阻力臂h36

2.1.4 极阻尼力矩38

2.1.5 赤道阻尼力矩38

2.1.6 马格努斯力及马格努斯力矩39

2.2 旋转理论41

2.2.1 描述旋转弹围绕质心运动的坐标系与参量，有关假设41

2.2.2 旋转弹绕质心运动的基本方程及其积分42

2.3 膛线缠度公式及其应用46

2.3.1 陀螺稳定性条件——陀螺稳定因子及膛线缠度上限46

2.3.2 追随稳定性的要求48

2.3.3 膛线缠度公式及其应用51

2.4 旋转弹围绕质心运动对质心运动的影响53

2.4.1 起始扰动δo引起的围绕质心运动对质心运动的影响——速度平均偏角53

2.4.2 动力平衡角对质心运动的影响——偏流56

2.4.3 围绕质心运动对射程影响及对距离散布影响的简述56

第3章 弹丸一般运动微分方程组与运动稳定性分析57

3.1 坐标系，作用于弹丸上的全部的力和力矩57

3.1.1 坐标系57

3.1.2 作用于弹丸上的全部力及力矩61

3.2 弹丸一般运动微分方程组64

3.2.1 质心运动方程64

3.2.2 弹丸绕质心运动方程组65

3.3 弹丸动态稳定性的分析66

3.3.1 弹丸飞行动态稳定性的条件66

3.3.2 动态稳定条件的讨论68

第4章 弹道特性及散布和射击误差分析73

4.1 概述73

4.2 射角对弹道的影响73

4.2.1 射角对射程的影响及最大射程角73

4.2.2 射角误差产生的原因及跳角形成的机理74

4.2.3 射程对射角的敏感程度75

4.3 弹道系数对弹道的影响76

4.3.1 弹道系数对弹道特性的影响76

4.3.2 口径和弹丸质量对弹道的综合影响76

4.3.3 弹道系数对散布的影响76

4.4 初速对弹道的影响78

4.4.1 初速误差产生的原因78

4.4.2 射程对初速的敏感程度78

4.5 气象条件对弹道的影响79

4.5.1 气象条件对散布和射击误差的影响79

4.5.2 弹道对气象条件的敏感程度79

4.6 散布的计算与分析81

4.6.1 射程散布的计算81

4.6.2 方向散布的计算82

4.6.3 散布随射程的变化规律83

4.6.4 射击误差及其与散布的相互关系83

4.7 直射弹道特性83

4.7.1 弹道刚性原理83

4.7.2 立靶散布分析85

4.7.3 直射射程的计算、直射射程与有效射程86

第5章 射表及其编拟方法简介87

5.1 有关射表的基本知识87

5.1.1 射表的作用与用途87

5.1.2 标准射击条件87

5.1.3 射表的内容与格式88

5.2 射表编拟方法简介90

5.2.1 概述90

5.2.2 确定射表编拟方法时应考虑的几个问题91

5.2.3 射表编拟过程92

5.3 射表误差初步分析93

5.3.1 射表误差源93

5.3.2 当日误差94

5.3.3 模型误差94

5.3.4 射表误差的综合计算94

第6章 外弹道设计96

6.1 外弹道设计的任务和程序96

6.2 外弹道基本参数的预定97

6.2.1 加农炮或榴弹炮合理弹丸质量及初速范围的选定97

6.2.2 穿甲弹弹丸质量及初速范围的选定100

6.2.3 高射炮弹丸质量和初速范围的选定103

6.2.4 野战火炮的初速分级104

第2篇 内弹道学111

第7章 内弹道学概述及火药的基本知识111

7.1 内弹道学概述111

7.1.1 火炮发射的内弹道过程111

7.1.2 内弹道学的研究内容及任务113

7.1.3 内弹道学的研究方法114

7.1.4 内弹道学在武器设计中的应用115

7.2 火药的基本知识116

7.2.1 火药的化学成分、制造过程和性能特点116

7.2.2 火药的能量特征量120

第8章 密闭爆发器条件下火药燃烧的基本方程122

8.1 密闭爆发器及火药在密闭爆发器内燃烧的气体状态方程122

8.1.1 密闭爆发器122

8.1.2 火药气体的状态方程123

8.2 火药燃烧的物理化学过程与火药的燃烧速度定律125

8.2.1 火药的燃烧过程和影响燃速的因素125

8.2.2 火药的燃烧速度定律127

8.3 火药的几何燃烧定律128

8.4 火药燃烧线速度、火药气体生成速率与形状函数130

8.4.1 火药燃烧线速度130

8.4.2 气体生成速率dψ／dt131

8.4.3 相对燃烧表面积б=f（z）的确定与形状函数131

8.5 火药的增面燃烧和减面燃烧以及形状函数系数的计算132

8.5.1 火药的增面燃烧和减面燃烧132

8.5.2 增面燃烧和减面燃烧火药的形状函数系数计算133

8.6 火药的几何形状对相对燃烧表面积与火药已燃质量分数的影响135

8.7 压力全冲量与火药气体生成速率的另一种表达形式137

8.7.1 压力全冲量概念及燃烧速度函数的实验确定137

8.7.2 火药气体生成速率的另一种表达形式138

8.8 热力学第一定律在密闭爆发器中的应用与火药力的基本概念141

8.9 药室中混合装药燃烧的基本方程143

8.10 火药在药室中燃烧时弹道参数的计算方法146

第9章 弹丸在膛内运动时期的内弹道基本方程150

9.1 弹丸挤进压力150

9.2 弹后空间气体速度与膛内气体压力分布151

9.2.1 弹后气体速度分布151

9.2.2 弹丸受力与膛内气体压力分布153

9.3 弹丸运动方程157

9.4 膛底、弹底及平均膛压之间的关系158

9.5 弹丸在膛内运动过程中火药气体所做的各种功160

9.5.1 射击过程中火药能量的转换160

9.5.2 膛线作用在弹带上的力与枪炮射击过程中的各种功160

9.6 次要功计算系数φ与内弹道学基本方程165

9.6.1 次要功计算系数φ165

9.6.2 内弹道学基本方程166

9.6.3 膛内气体平均温度166

9.7 弹丸极限速度的概念167

第10章 内弹道方程组及其求解168

10.1 火炮射击过程的不同时期168

10.1.1 前期168

10.1.2 热力学第一时期168

10.1.3 热力学第二时期169

10.1.4 后效期169

10.2 内弹道方程组169

10.3 计算例题173

10.4 内弹道方程组的解析解法178

10.4.1 前期解析解法178

10.4.2 热力学第一时期181

10.4.3 热力学第二时期183

10.5 装填条件的变化对内弹道性能的影响及最大压力和初速的修正公式185

10.5.1 装填条件的变化对内弹道性能的影响185

10.5.2 最大压力和初速的经验修正公式190

第11章 内弹道设计193

11.1 引言193

11.2 设计方案的评价标准193

11.3 内弹道设计的基本步骤197

11.3.1 起始参量的选择197

11.3.2 内弹道方案的计算步骤199

11.4 加农炮内弹道设计的特点201

11.5 榴弹炮内弹道设计的特点202

第12章 火炮火药装药结构及其对内弹道性能的影响205

12.1 火炮火药装药结构205

12.1.1 药筒定装式火炮装药结构205

12.1.2 药筒分装式火炮装药结构207

12.1.3 药包分装式火炮装药结构211

12.1.4 模块装药213

12.2 装药结构对内弹道性能的影响220

12.2.1 膛内压力波形成的机理220

12.2.2 装药设计因素对压力波的影响224

12.2.3 抑制压力波的技术措施230

12.3 提高弹丸初速的装药技术231

12.3.1 提高装药量232

12.3.2 提高火药力233

12.3.3 改变燃气生成规律235

12.3.4 降低装药温度系数239

附录A 火炮内外弹道计算软件242

附录B 计算程序清单251

参考文献276