火炮工作原理.ppt
第五章 火炮工作原理,第一节 火炮发射原理及其特点第二节 弹道学简介第三节 火炮射击与瞄准,返回,第一节 火炮发射原理及其特点,一、火炮发射原理 二、火炮发射过程 三、火炮发射特点,返回,火炮发射原理,火炮发射一般是使火药在一端封闭的管形容器(即身管)内燃烧，生成的高温高压燃气膨胀做功，推动被抛射的物体(即弹丸)向另一端未封闭的管口(即膛口)加速运动，在膛口处获得最大的抛射速度(即初速)。,返回,火炮发射过程,火炮发射过程如图火炮发射过程可以分为如下几个阶段：(1)点火阶段(2)发射药定容燃烧阶段(3)弹丸加速运动阶段（如图）(4)火药燃气后效作用阶段,返回,火炮发射过程图,返回,膛内压力变化规律（图）,返回,火炮发射特点,火炮发射特点可以概括成：(1)周期性：一发一个循环，要求较好的重复性。(2)瞬时性：发射过程极短，具有明显的动态特征。(3)顺序性：每个循环的各个环节严格确定，依次进行。(4)环境恶劣性：高温、高压、高速、高加速、高应变率、高功率。,返回,第二节 弹道学简介,一、弹道学 二、内弹道学 三、外弹道学 四、全弹道体系,返回,一 弹道学,一般把弹丸或其他发射体质心运动的轨迹称为弹道。从设计理论角度，把研究弹丸或其他发射体从发射开始到终点的运动规律及伴随发生的有关现象的科学称为弹道学，把研究发射装置的构造原理及发射过程中的伴随现象和规律的科学称为身管武器设计理论。,返回,二 内弹道学,内弹道学是研究发射过程中炮膛内的火药燃烧、物质流动、能量转换、弹体运动和其他有关现象及其规律的学科，是弹道学的一个分支。内弹道学的研究对象归纳起来主要有4个方面：内弹道学研究的主要内容和基本任务是：反映火炮内弹道的特点（如图）为了选择最优化的设计方案，内弹道学根据所研究过程的特点，采用了如下的弹道指标作为评定火炮弹道性能的主要标准：,返回,内弹道学的研究对象归纳起来主要有4个方面,(1)有关点火药和火药的热化学性质，点火和火药燃烧的机理及规律；(2)有关枪炮膛内火药燃气与固体药粒的混合流动现象，火箭发动机内的气流现象以及气流对火药燃烧的影响；(3)有关弹带嵌进膛线的受力变形现象，弹丸和枪炮身的运动现象；(4)有关能量转换、传递的热力学现象和火药燃气与膛壁或发动机之间的热传导现象等。,返回,内弹道学研究的主要内容和基本任务是,从理论和实验上对膛内的各种现象进行研究和分析，揭示发射过程中所存在的各种规律和影响规律的各有关因素；应用已知规律提出合理的内弹道的方案，为武器的设计和发展提供理论依据；有效地利用能源及探索新的发射方式等。,返回,曲线图,返回,主要标准,(1)最大压力。(2)示压系数(或炮膛工作容积利用系数)。（如图）(3)弹道效率。,返回,最大压力和弹丸炮口都能都相同时的p-l曲线,返回,外弹道学,外弹道学是研究弹丸在空中的运动规律及有关现象的学科，是弹道学的一个分支。外弹道学的研究内容 作用于弹丸的力和力矩主要是地球的作用力和空气动力。作用于弹丸的空气动力与空气的性质(温度、压力、黏性等)、弹丸的特性(形状、大小等)、飞行姿态以及弹丸与空气相对速度的大小等有关。（如图）要准确地描述弹丸运动的规律，有赖于对上述空气动力的准确测量。测量的方法通常有风洞法和射击法两类，后者已发展成为实验外弹道学的主要内容。（如图）,下一页,外弹道学,研究质心运动规律的目的，在于准确地获得弹道上任意点的坐标、速度、弹道倾角和飞行时间等弹道诸元，以及在非标准条件下的射击修正量。（如图）弹丸的飞行稳定性取决于它的运动参量、气动力参量和结构参量。（如图）,上一页,返回,螺线弹道、偏流与散布示意图,返回,旋转弹丸的飞行稳定性示意图,返回,作用于弹丸上的空气动力和力矩图,返回,弹道系数与射程的关系图,返回,四 全弹道体系,弹丸运动的5个弹道阶段，组成了一个完整的弹道体系。在现有弹道学体系的基础上，根据应用条件的特殊性，还派生出各种新的分支学科。弹道学体系各分支学科及其一些重要理论的形成与发展，往往取决于某些弹道实验技术与发展。由于弹道现象的复杂性，导致了理论研究及计算的困难，影响了弹道学的发展,返回,第三节 火炮射击与瞄准,一、射击1 地面炮兵射击 2 高射炮兵射击 二、瞄准,返回,射击,射击是火炮完成战斗任务的基本手段。炮兵射击就是火炮发射炮弹对目标实施火力攻击以达到一定战术目的的过程，它是射击指挥员和侦察、计算、通信、火炮各专业分队协调一致的行动。要求依据一定的射击规则以最小的损耗，取得最佳的射击效果。,返回,地面炮兵射击,地面炮兵射击可分为射击准备和射击实施两个阶段。击准备的主要目的是决定参加射击的火炮对目标射击开始用的瞄准装置装定分划(方向、高低和表尺分划)，以及用时间引信射击时的引信装定分划射击准备主要包括侦察目标、校正火炮、准备弹药、组织通信、进行气象探测和决定射击诸元等依据战术目的和目标遭受的损伤程度不同，射击任务主要可区分为压制、歼灭、破坏和妨害。依据火炮能否直接通视目标，地面炮兵射击又分为直接瞄准射击和间接瞄准射击。依据对炸点能否观察修正，间接瞄准射击还可分为对能观察目标射击和对不能观察目标射击。,返回,高射炮兵射击,高射炮兵射击的主要目标是空中目标，必要时也可射击地面目标和水面目标。防空和反导是当今高射炮兵的两大任务，尤其是反导。高射炮兵射击也可分为射击准备和射击实施两个步骤。射击方法通常分为指挥仪法射击和瞄准具法射击。,返回,瞄准,瞄准是指根据指挥系统指令，赋予炮身轴线在空间一个正确位置，以保证射弹的平均弹道通过预定目标的过程。瞄准一般包括高低瞄准和方向瞄准。高低瞄准就是赋予火炮的射角。（如图）方向瞄准就是赋予火炮的方位角。（如图）根据瞄向目标的方式不同，瞄准方式分为直接瞄准和间接瞄准。瞄准是通过瞄准装置来实现的。瞄准装置一般包括瞄准具和瞄准机。,返回,瞄准具和瞄准机,瞄准具是能赋予火炮准确的瞄准角，使平均弹道通过目标的装置。瞄准具按结构与作用原理，可分为机械瞄准具、光学瞄准具、光电瞄准具、自动电子瞄准具和激光瞄准具等。,返回,机械瞄准具,机械瞄准具是按三点可确定一直线的原理，用眼睛通过照门和准星瞄准目标的装置。简单的机械瞄准具由准星和带照门的表尺组成，主要用于近距离射击瞄准。,返回,光学瞄准具,光学瞄准具主要由瞄准镜、表尺分划筒、方向和高低机等装置组成。,返回,光电瞄准具,光电瞄准具主要由光学系统、光电转换器、显示器、高压电源及探测器等组成，包括红外瞄准具、微光瞄准具和热成像瞄准具等，常用作火炮昼夜射击的瞄准装置。,返回,自动电子瞄准具,自动电子瞄准具主要是供地炮自动射击的瞄准装置，由控制显示装置、间接瞄准和直接瞄准装置组成，它能自动地控制瞄准具的方位角、计算高低角、修正火炮倾斜度、显示射击诸元，避免了人工装定的误差，提高了射击精度。,返回,激光瞄准具,激光瞄准具是利用可见激光束进行瞄准的装置，一般由高低、方向调整机构和激光器组成。它应用准直激光束直线传播的特性，只要使激光束照准目标，即可射击。它的主要特点是能双目同时瞄准，反应时间快，射击精度高。,返回,射角图,返回,方位角图,返回,
