内弹道课程设计报告

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变燃速发射药内弹道问题研究的开题报告

变燃速发射药内弹道问题研究的开题报告

变燃速发射药内弹道问题研究的开题报告一、研究背景燃速发射药是一种新型的推进剂,具有燃烧速度快、压力高、能量密度大等优点。

其中,变燃速发射药可以在不同的发射速度下产生不同的燃烧速度,从而满足不同场合的使用需求。

然而,在实际应用中,变燃速发射药内弹道问题仍然是一个难题,需要进行更深入的研究。

二、研究目的本研究旨在解决变燃速发射药在不同发射速度下的内弹道问题,探索其工作原理、燃烧规律和发射参数等因素对弹道稳定性的影响,同时为增强变燃速发射药的性能提供参考。

三、研究方法本研究将采取理论和实验相结合的方法,首先通过建立数学模型和计算仿真来预测和优化发射药的性能。

然后,通过实验验证数学模型的准确性和可行性,并考虑实际应用场合下的影响因素,例如温度、压力、湿度等。

四、研究内容1. 变燃速发射药的结构和工作原理研究通过对变燃速发射药的组成部分、燃烧机理和能量转换过程进行分析和研究。

2. 变燃速发射药的数学模型建立与计算仿真根据变燃速发射药的物理特性和弹道控制理论,建立合适的数学模型,并进行计算仿真,探索变燃速发射药在不同发射速度下的运动规律和弹道稳定性。

3. 变燃速发射药的实验验证通过在实验室中制备和测试变燃速发射药,收集有关数据,并与数学模型进行比对和分析,评估模型的准确性和实用性。

五、预期成果1. 对变燃速发射药的结构和工作原理有更深入的认识2. 建立可靠的数学模型,预测变燃速发射药的弹道状态3. 通过实验验证,获得有关数据,评估模型的准确性和实用性4. 提供改进变燃速发射药的建议,加强其性能。

六、研究意义1. 为军事和民用领域提供新型推进剂的技术支持2. 探索变燃速发射药的弹道控制规律,提高其弹道稳定性和精度3. 为今后更深入研究新型推进剂和弹道控制理论提供经验和参考。

七、研究计划本研究将在12个月内完成,具体分为以下几个阶段:1. 第1-2个月,文献阅读和问题定义、思路确定2. 第3-4个月,变燃速发射药的结构和工作原理研究3. 第5-6个月,建立数学模型和计算仿真4. 第7-9个月,制备和实验验证5. 第10-11个月,数据分析和结果总结6. 第12个月,论文撰写和答辩准备。

弹药设计课程设计

弹药设计课程设计

弹药设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解弹药的基本结构、功能及设计原理,掌握弹药类型及对应的作战用途。

2. 学生能够掌握弹药设计中的关键参数,如弹丸质量、初速、射程等,并了解它们对弹药性能的影响。

3. 学生能够了解现代弹药技术的发展趋势,以及弹药在军事领域的应用。

技能目标:1. 学生具备运用所学知识进行简单弹药设计的能力,能够分析弹药设计中的问题并提出改进方案。

2. 学生能够运用相关软件或工具,进行弹药性能的模拟与计算,提高实际操作能力。

3. 学生能够通过小组合作,进行弹药设计项目的实践,提高团队协作和沟通能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对弹药设计领域的兴趣,激发学习热情,形成主动探索和研究的习惯。

2. 学生能够认识到弹药设计在国防和军事领域的重要性,树立国家安全意识,增强责任感。

3. 学生在学习过程中,遵循道德规范,关注弹药设计对环境和社会的影响,培养良好的人文素养。

本课程针对高年级学生,结合弹药设计学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合。

通过本课程的学习,使学生能够全面了解弹药设计的基本知识,提高实际操作能力,培养创新意识和团队合作精神,为未来从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 弹药基本知识:包括弹药概述、弹药结构、弹药分类及功能,对应教材第一章。

2. 弹药设计原理:涵盖弹药设计的基本原则、关键参数及影响弹药性能的因素,对应教材第二章。

3. 弹药设计方法:介绍弹药设计流程、设计方法和相关软件工具,对应教材第三章。

4. 弹药性能分析:学习弹药性能指标、性能评估方法以及相关计算公式,对应教材第四章。

5. 现代弹药技术:了解国内外弹药技术发展趋势、新型弹药特点及应用,对应教材第五章。

6. 实践操作:结合实际案例,进行弹药设计项目实践,培养实际操作能力。

教学内容安排和进度如下:第一周:弹药基本知识学习;第二周:弹药设计原理;第三周:弹药设计方法;第四周:弹药性能分析;第五周:现代弹药技术;第六周:实践操作及成果展示。

火炮内弹道设计

火炮内弹道设计

火炮内弹道设计火炮内弹道设计1 绪论内弹道(internal ballistics)是弹道的一部分,内弹道研究弹丸从点火到离开发射器身管的行为。

内弹道学研究对各种身管武器都有重要意义。

击发方法:任何类型的身管武器第一步需要击发火药。

最早的枪支、大炮由一个一端密封的金属管组成。

1.1 内弹道学研究对象内弹道学是研究发射过程中枪炮膛内及火箭发动机内的火药燃烧、物质流动、能量转换、弹体运动和其它有关现象及其规律的弹道学分支学科。

燃烧的发射药产生具有很高压力的气体,使弹丸加速穿过炮膛,直到以预定初速离开炮口。

初速是具有一定质量和形状的弹丸最终要达到的整个射程的基础。

在设计火炮时必须进行计算以保证最正常、最有效地产生所需要的初速。

发射装药产生的能量用于完成好几种工作。

大部分能量用于赋予弹丸速度。

能量还消耗在做下述功上:使弹丸旋转,克服弹丸与膛壁之间的摩擦力,使发射药和发射药气体在膛内运动以及使火炮后坐部分后坐。

有些能量还以热能的形式损失在身管、炮尾、弹丸和药筒(如果使用药筒的话)上。

发射过程都是从点火开始,通过机械击发、电热或其他方式将点火药点燃,所产生的高温气体及灼热粒子再点燃火药装药,迅即扩展到整个装药表面,并同时沿着药粒厚度向内层燃烧。

燃烧进行在一个封闭的空间中,这个空间前由弹丸的弹带封闭,后有火炮所采用的紧塞装置封闭,紧塞装置用于防止火药气体从后面逸出。

在发射药气体的压力达到能使弹丸运动的程度之前,发射药的燃烧速度与膛压增加的速度是成正比例的。

所谓“弹丸启动压力”就是指使弹丸开始向前运动的压力。

当弹丸沿身管向前运动时,供发射药气体占用的空间增大,因此膛压的增加速度减小。

当空间增加所导致的压力的增加相等时,膛压达到最大值。

自此以后膛压开始下降,同时弹丸却在继续加速,甚至在发射药全部燃尽后弹丸仍在继续加速,只是加速度逐渐减小,弹丸一出炮口即变为减速。

下图说明膛内压力、弹丸膛内行程和弹丸速度间的关系。

内弹道学的研究对象,主要是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;有关枪炮膛内火药燃气与固体药粒的混合流动现象,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;有关能量转换、传递的热力学现象和火药燃气与膛壁之间的热传导现象等。

随行装药内弹道优化设计及数值模拟的开题报告

随行装药内弹道优化设计及数值模拟的开题报告

随行装药内弹道优化设计及数值模拟的开题报告一、选题的背景和意义随行装药内弹道优化设计及数值模拟是一项应用科学技术的研究课题,它主要是为了研究在较短的时间内将药剂输送至特定目标的方法。

由于现代战争的特殊性质,军事领域对于高效、精准的战术技术的需求增加,而随行装药技术是其中的一种先进战术技术,需要不断的优化和改进以满足实际应用需要。

本课题旨在设计一种新型的随行装药内弹道优化方案,并对其进行数值模拟研究,以期能够提高随行装药的输送效率和准确性,为改善士兵作战效率提供技术支持。

二、研究目的和内容研究目的:本研究旨在通过随行装药内弹道优化设计及数值模拟,提高随行装药的传输效率和准确性,并进一步指导现代装备制造、军事装备的改进和研究。

研究内容:1. 针对随行装药内弹道的传输特点,设计优化方案,7探讨其设计优化原则及方法。

2. 探讨如何选择药包和药包防护材料,以保障随行药剂的安全性。

3. 基于有限元方法,对设计优化的随行装药内弹道进行数值模拟,并依据结果得出结论。

4. 分析模拟结果,优化随行装药内弹道设计方案,得出最佳方案。

三、研究方法本研究采用以下方法:1. 基于有限元模拟模型进行模拟。

2. 利用Python和FORTRAN等编程语言实现模型开发和数据处理。

3. 使用ANSYS等软件进行模拟和仿真。

4. 根据模拟结果,优化设计方案。

四、研究预期结果本研究预期得到以下结果:1. 设计出一种随行装药内弹道优化方案,并对其进行数值模拟验证,验证结果可以指导现代装备制造、军事装备的改进和研究。

2. 优化随行装药内弹道设计方案,得出最佳方案。

3. 研究成果可以为军事战术技术的发展提供支持,提高士兵作战效率。

弹道脉冲分析器课程设计

弹道脉冲分析器课程设计

弹道脉冲分析器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解弹道脉冲分析器的基本原理,掌握其工作流程及组成结构。

2. 学生能掌握弹道学基本概念,如速度、加速度、位移等,并运用这些概念解释实际弹道问题。

3. 学生能运用数学和物理知识分析弹道脉冲数据,得出有效结论。

技能目标:1. 学生能操作弹道脉冲分析器,进行数据采集、处理和分析。

2. 学生能运用所学的弹道学知识,解决实际问题,设计简单的弹道分析实验。

3. 学生能通过小组合作,进行数据讨论和结果分析,提高团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对弹道学产生兴趣,培养探索科学的精神。

2. 学生认识到弹道学在国家安全、民用安全等领域的重要性,增强社会责任感。

3. 学生在实验过程中,学会尊重事实,培养严谨的科学态度。

本课程针对高中物理学科,结合高中生的认知特点,注重理论联系实际,提高学生的动手操作能力和问题解决能力。

课程设计旨在帮助学生掌握弹道学基础知识,培养科学思维,激发学生对科学研究的兴趣。

通过课程学习,使学生能够运用所学知识解决实际问题,为我国弹道学领域培养后备人才。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 弹道学基本概念:速度、加速度、位移、飞行轨迹等,对应教材第2章。

2. 弹道脉冲分析器原理:介绍弹道脉冲分析器的工作原理、组成结构,对应教材第3章。

3. 数据采集与处理:学习如何使用弹道脉冲分析器进行数据采集、处理和分析,对应教材第4章。

4. 实际案例分析:分析典型弹道案例,让学生了解弹道学在实际应用中的重要性,对应教材第5章。

5. 小组讨论与实验设计:分组进行讨论,设计简单的弹道分析实验,培养学生的团队协作能力和问题解决能力。

教学内容安排如下:1. 课堂讲解:共计4课时,分别介绍弹道学基本概念、弹道脉冲分析器原理、数据采集与处理方法、实际案例分析。

2. 实践操作:共计2课时,学生分组操作弹道脉冲分析器,进行数据采集、处理和分析。

3. 小组讨论与实验设计:共计2课时,学生分组讨论,设计并实施弹道分析实验。

运载火箭弹道制导小报告

运载火箭弹道制导小报告

运载火箭弹道制导小报告1.弹道1.1. 含义:运载火箭从地面起飞到达某一飞行高度把航天器送入运行轨道,这段飞行轨迹称为发射弹道。

弹道的任务是使运载火箭在入轨点满足给定的运动状态参数,把航天器送入预定的运行轨道。

1.2.种类:1.2.1. 弹道直接入轨:运载火箭各级发动机逐级连续工作,发动机工作结束后,完成航天器入轨。

这种发射轨道适用于发射低轨道航天器。

1.2.2. 滑行入轨:发射弹道由主动段、自由飞行段和加速段组成,即有二个动力段和一个自由飞行段。

这种发射弹道适用于发射中、高轨道的航天器。

1.2.3. 过渡入轨:发射弹道由主动段、停泊(驻留)轨道段、加速段、过渡轨道段和远地点加速段组成。

这种发射轨道适用于发射地球静止卫星。

1.3. 弹道设计与优化:火箭弹道设计就是根据航天器的运行轨道要求,火箭各级的推力比冲条件,气象条件,地理位置条件等等因素设计出能使航天器到达入轨位置并满足速度角速度等条件的火箭运动轨迹。

运载火箭的轨迹优化是指在特定的约束条件下,寻找飞行器从初始点到目标点满足某种性能指标最优的运动轨迹。

而数学本质上,飞行器轨迹优化可以抽象为非线性,带有状态约束、控制约束和终端约束的最优控制问题。

轨迹优化根据所求优化解形式的不同可分为过程优化和参数优化。

过程优化所求优化解为变量历程,参数优化所求优化解为相互独立的设计参数。

轨迹优化本质上是过程优化,可利用最优控制理论与方法求解;但实际工程应用中通常将轨迹优化转化为参数优化,利用非线性规划理论与方法求解。

2.制导2.1.含义:导引和控制飞行器按一定规律飞向目标或预定轨道的技术和方法。

制导过程中,导引系统不断测定飞行器与目标或预定轨道的相对位置关系,发出制导信息传递给飞行器控制系统,以控制飞行。

2.2.种类:2.2.1.惯性制导:利用惯性原理控制和导引导弹(或运载火箭)飞向目标的技术。

惯性制导的原理是利用惯性测量装置测出导弹的运动参数,形成制导指令,通过控制发动机推力的方向、大小和作用时间,把导弹自动引导到目标区。

埋头弹火炮内弹道实验与数值模拟的开题报告

埋头弹火炮内弹道实验与数值模拟的开题报告

埋头弹火炮内弹道实验与数值模拟的开题报告
标题:埋头弹火炮内弹道实验与数值模拟
摘要:
埋头式火炮是一种具有较高射程和精度的武器系统。

该系统采用了短枪
管和高压气体驱动,将弹壳直接与气体燃烧室连接,使燃烧产生的高温
高压气体直接推动弹头,从而实现了高速发射。

为了提高埋头式火炮的
精度和射程,深入研究其内弹道特性具有重要意义。

本文主要研究埋头式火炮内弹道特性的实验和数值模拟方法。

首先,利
用高速相机采集内弹道过程中的弹头运动轨迹,并测量弹头速度、加速
度等参数。

其次,基于质量守恒方程、动量守恒方程和热力学方程,建
立埋头式火炮内弹道数值模型,并采用计算流体力学方法进行数值求解。

通过实验和数值模拟,得到了埋头式火炮内弹道特性的相关参数。

实验
结果表明,弹头随着加速度逐渐增大,最终达到了稳定的速度。

数值模
拟结果表明,温度和压力等参数在内弹道中变化较大,需要考虑非定常
性和多场耦合效应。

本研究对埋头式火炮内弹道特性的深入理解以及精确射击的实现具有一
定的借鉴意义。

同时,对未来设计改进和性能预测也有一定的指导价值。

关键词:埋头式火炮;内弹道;实验;数值模拟。

数字电路课程设计弹道设计

数字电路课程设计弹道设计

淮海工学院课程设计报告书课程名称:电子技术课程设计(二)题目:弹道计时器设计系(院)://////学期:2010-2011-1专业班级:88姓名:999999学号:555555一、所选课题: 弹道计时器的设计 二、任务与要求设计一个用来测量手枪子弹等发射物速度的便携式电池供电计时器,这种计时器可用来测定子弹或其他发射物的速度。

竞赛射手通常用这种设备来测定装备的性能。

基本操作要:射手在两个分别产生起始测量脉冲和终止测量脉冲的光敏传感器上方射出一个发射物,两个光传感器(本例中假定为阴影传感器)分开放置,两者之间的距离已知。

发射物在两个传感器之间的飞行时间直接与发射物的速度成正比。

如下图所示,当子弹等发射物从上方经过起始传感器产生ST 信号,经过终止传感器时产生SP 信号。

传感器之间的距离是固定的。

通过测量子弹等发射物经过传感器之间的时间T 就可计算出子弹的速度V=S/t 。

起始传感器终止传感器阳光弹道图1三、方案制定使用中规模集成电路设计弹道计时器。

此方案中主要用到555定时器、十进制计数器、译码器、七段数码管以及一些小型门电路和触发器等。

四、弹道计时器的原理运用中规模集成电路设计本课题要分为一下几点:(1)传感器对计数器的控制。

在传感器的选择上,要注意传感器的输出信号能否直接控制下一级电路。

此论文中采用天幕靶控制计数器的工作与停止。

天幕靶是一种光电传感器,它能将光信号转变成电信号,在子弹遮蔽第一个天幕靶时,即会产生一个脉冲,此脉冲带动计数器工作,在子弹遮蔽下一个天幕靶时又产生一个脉冲,让计数器停止工作。

若将此脉冲作为使能信号,就必须使其从子弹到达第一个天幕靶一直维持到子弹到达第二个天幕靶。

由此便想到了利用T 触发器的特性达到此要求。

(2)脉冲发生器的设计。

用石英晶体振荡器和分频器构成时钟脉冲。

因为555定时器组成的多谐振荡器最高振荡频率只有500KHz,而本设计要求脉冲频率较高,故采用石英晶体振动器。

弹道学课程设计

弹道学课程设计

弹道学课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解弹道学的基本原理,掌握影响弹丸运动轨迹的因素,如重力、空气阻力等。

2. 学生能够描述不同类型弹丸(如步枪子弹、炮弹)的弹道特性及其在实际应用中的差异。

3. 学生能够运用物理知识解释弹道学中的关键概念,如初速、射程、精度等。

技能目标:1. 学生能够运用弹道学原理,分析并计算特定条件下的弹丸飞行轨迹。

2. 学生能够设计简单的实验,验证弹道学相关理论,提高实验操作能力和问题解决能力。

3. 学生能够通过案例研究,分析弹道学在军事、射击运动等领域的应用,提高跨学科综合运用能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理学,尤其是弹道学领域的兴趣,提高探索科学奥秘的热情。

2. 学生树立正确的价值观,认识到科学技术的进步对国家和社会发展的意义,增强爱国主义情怀。

3. 学生通过学习弹道学,培养严谨、客观、理性的思维方式,提高批判性思维能力。

本课程针对高中年级学生,结合弹道学原理和实际应用,注重知识、技能和情感态度价值观的全面培养。

课程旨在帮助学生掌握弹道学基本知识,提高实际问题解决能力,同时激发学生对物理学科的兴趣和热爱,培养正确的价值观。

通过分解课程目标为具体的学习成果,为教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 弹道学基本原理:介绍弹丸运动轨迹的影响因素,包括重力、空气阻力、发射角度等,对应教材第二章。

2. 弹丸类型与弹道特性:分析不同类型弹丸(步枪子弹、炮弹等)的弹道特性,对应教材第三章。

3. 弹道学关键概念:讲解初速、射程、精度等概念,并通过实例进行说明,对应教材第四章。

4. 弹道计算与分析:教授弹丸飞行轨迹的计算方法,结合实际案例进行分析,对应教材第五章。

5. 实践应用:探讨弹道学在军事、射击运动等领域的应用,结合教材第六章进行讲解。

6. 实验设计与操作:引导学生设计实验,验证弹道学相关理论,提高实验操作能力,对应教材第七章。

教学内容安排和进度:第一周:介绍弹道学基本原理,学习教材第二章内容。

弹道学课程设计cad

弹道学课程设计cad

弹道学课程设计cad一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握弹道学的基本概念,如弹道、弹道系数、射击角度等;2. 使学生了解弹道学在军事、航空航天等领域的应用;3. 帮助学生理解并运用CAD软件进行弹道轨迹的模拟和分析。

技能目标:1. 培养学生运用CAD软件绘制弹道轨迹图的能力;2. 培养学生运用弹道学原理解决实际问题的能力;3. 提高学生团队协作、沟通表达的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对弹道学及相关领域的兴趣,培养探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据和事实;3. 增强学生的国防意识和民族自豪感,认识到弹道学在我国军事、科技领域的重要性。

课程性质:本课程为弹道学领域的实践性课程,结合CAD软件进行教学,注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

学生特点:初三学生具备一定的物理知识和计算机操作技能,对新鲜事物充满好奇,有一定的自主学习能力。

教学要求:结合课程性质、学生特点,明确课程目标,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 弹道学基本概念:弹道、弹道系数、射击角度、重力作用等;教材章节:第一章 弹道学基础2. CAD软件介绍:CAD软件的基本功能、操作方法及在弹道学中的应用;教材章节:第二章 CAD软件与应用3. 弹道轨迹模拟:运用CAD软件进行弹道轨迹的绘制和优化;教材章节:第三章 弹道轨迹模拟与分析4. 实际案例分析:分析弹道学在军事、航空航天等领域的具体应用;教材章节:第四章 弹道学应用案例5. 实践操作:分组进行CAD弹道轨迹模拟实验,培养学生的实际操作能力;教材章节:第五章 实践操作6. 弹道学拓展知识:介绍弹道学领域的前沿动态和发展趋势;教材章节:第六章 弹道学发展动态教学内容安排和进度:共6课时,每课时45分钟。

1. 课时1-2:弹道学基本概念;2. 课时3:CAD软件介绍;3. 课时4:弹道轨迹模拟;4. 课时5:实际案例分析;5. 课时6:实践操作与拓展知识。

枪炮内弹道学课程设计

枪炮内弹道学课程设计

成绩评定表课程设计任务书目录摘要 (Ⅰ)前言 (Ⅱ)1.问题分析 (1)设计任务及要求 (1)设计思路及基本步骤 (1)2.内弹道设计及解法 (2)2..1基本假设 (2).内弹道方程 (2)内弹道方程组的化简 (4)龙格-库塔法 (5)建立数学模型 (5)3.用Matlab编写运行程序 (7)前期 (7)3..2 第一时期 (8)第二时期 (9)4. 后期处理 (10)5. 结果分析 (12)参考文献 (13)内弹道学研究发射过程中枪炮膛内及固体火箭发动机内的火药燃烧、物质流动、能量转换和枪炮弹丸的运动等规律以及其他有关现象的学科,包括内弹道解法和内弹道设计。

应用MATLAB软件编写程序,在不同装填密度下,得出内弹道方程组的数值解,模拟膛压、弹丸速度、随弹丸行程的变化的关系,并对结果进行分析,最终选取合适的装填密度,完成内弹道设计。

关键词:MATLAB;装填密度;内弹道设计;加农炮是弹道低伸的火炮,属地面炮兵的主要炮种之一。

主要用于射击装甲目标、垂直目标和远距离目标。

对装甲目标和垂直目标,多用直接瞄淮射击;对远距离目标,则用间接瞄准射击。

主要由炮身、炮架、瞄准装置等部件组成。

主要特点是身管长(一般为口径的40—80倍)、初速大(通常在700米/秒以上)、射程远(如152—155毫米加农炮的最大射程可达22—35公里)。

它是进行地面火力突击的主要火炮。

内弹道学(interior ballistics )研究发射过程中枪炮膛内及固体火箭发动机内的火药燃烧、物质流动、能量转换和枪炮弹丸的运动等规律以及其他有关现象的学科。

是弹道学的一个分支。

内弹道计算,也称内弹道正面问题。

即已知枪炮内膛结构诸元(如药室容积、弹丸行程等)和装填条件(如装药质量、弹丸质量、火药形状和性质)计算膛内燃气压力变化规律和弹丸运动规律。

根据内弹道基本方程求解出l p ~,l ~ν的内弹道曲线,为武器弹药系统设计及弹道性能分析提供基本数据。

弹道学实验报告

弹道学实验报告

弹道学实验报告实验目的本实验旨在通过测量弹丸的飞行距离和飞行时间,研究弹丸在不同条件下的弹道特性,探索弹道学的基本原理。

实验原理弹丸的弹道学研究中,飞行距离和飞行时间是两个重要的参数。

在本实验中,我们使用了一台高精度的测距仪和计时器来测量这些参数。

实验装置1. 弹丸发射装置:包括弹射器、弹丸、弹丸座和角度调节器。

2. 测距仪:通过激光测量原理,能够高精度地测量弹丸的飞行距离。

3. 计时器:用于测量弹丸的飞行时间。

实验步骤1. 调整弹丸发射装置的角度,使其与地面平行。

2. 将弹丸放入弹丸座中,并确保其稳固。

3. 启动计时器,同时启动测距仪。

4. 在观察到弹丸发射后,停止计时器。

5. 记录测距仪测量到的飞行距离和计时器的显示结果。

6. 重复上述步骤多次,以提高数据的准确性。

7. 根据测得的数据,计算平均飞行时间和平均飞行距离。

实验数据与结果通过多次实验得到的数据如下:次数飞行距离(m) 飞行时间(s)1 10.2 1.82 9.8 1.73 10.1 1.94 9.9 1.85 10.0 1.7根据上表中的数据,计算平均飞行距离为9.96m,平均飞行时间为1.76s。

数据分析与讨论根据实验数据可知,弹丸的飞行距离在10m左右,飞行时间在1.7s到1.9s之间。

在实验中,我们不仅可以通过测量弹丸的飞行距离和飞行时间,还可以通过改变发射角度、调整发射速度等来研究弹丸的弹道特性。

此外,我们还可以进一步利用测距仪和计时器的精度,分析弹丸的运动曲线、初速度等参数。

值得注意的是,实验中可能存在一些误差,主要源自测距仪和计时器的精度问题。

为了减小误差,我们进行了多次测量并取平均值。

此外,还需要注意实验环境的影响,如风力、摩擦力等因素都会对弹丸的运动造成一定的干扰。

实验结论通过本次实验,我们研究了弹丸的弹道特性,并获得了弹丸的飞行距离和飞行时间的数据。

根据数据分析,我们可以进一步深入研究弹丸的运动轨迹和初速度等参数。

弹道学课程设计前言

弹道学课程设计前言

弹道学课程设计前言一、课程目标知识目标:使学生掌握弹道学的基本概念,了解弹丸在飞行中的受力情况及运动规律;理解并能够运用初中物理中的运动学知识,对简单弹道问题进行分析。

技能目标:培养学生运用数学模型解决实际问题的能力,通过弹道学实例,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力;训练学生进行科学实验、数据采集和结果分析的基本技能。

情感态度价值观目标:激发学生对科学研究的兴趣,培养学生严谨、求实的科学态度;通过学习弹道学在我国军事、民用等领域的应用,增强学生的国家自豪感和社会责任感。

课程性质:本课程为初中物理拓展课程,结合实际应用,提高学生将理论知识应用于实践的能力。

学生特点:初中学生具备一定的物理知识基础,对实际应用问题具有强烈的好奇心,善于观察和思考。

教学要求:结合学生特点,以启发式教学为主,注重培养学生的动手实践能力和创新精神。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和指导。

二、教学内容本课程以《物理》教材中运动学部分为基础,结合弹道学相关知识,组织以下教学内容:1. 弹道学基本概念:弹丸、弹道、初速、射角等;2. 弹丸在飞行中的受力分析:重力、空气阻力、升力等;3. 弹丸运动规律:直线运动、曲线运动、抛体运动等;4. 初中物理运动学知识在弹道学中的应用:速度、加速度、位移等;5. 实践教学:弹道实验设计、数据采集、结果分析。

教学大纲安排如下:第一课时:弹道学基本概念,介绍弹丸、弹道等基础知识;第二课时:弹丸受力分析,讲解弹丸在飞行中的受力情况;第三课时:弹丸运动规律,分析不同运动状态下的弹道特性;第四课时:运动学知识在弹道学中的应用,结合实例进行讲解;第五课时:实践教学,设计弹道实验,进行数据采集和分析。

教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,使学生在掌握理论知识的基础上,提高解决实际问题的能力。

三、教学方法本课程根据教学内容特点,采用以下多元化的教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高教学效果:1. 讲授法:用于讲解弹道学的基本概念、弹丸受力分析和运动规律等理论知识。

弹道学课程设计教学大纲

弹道学课程设计教学大纲

《弹道学课程设计》教学大纲课程编码:110151301 学时/学分:2周/4学分一、大纲说明(一)适用专业弹药工程与爆炸技术专业.(二)课程设计性质必修。

(三)主要先修课程和后续课程1、先修课程:工程制图课程设计及AUTOCAD实训,有限元法及其应用,弹道学,弹药工程技术基础等。

2、后续课程:弹药系统分析与设计,终点效应,靶场试验等。

(四)适用教学计划版本2017年版教学计划。

二、课程设计目的及基本要求本大纲以2017版弹药工程与爆炸技术专业教学计划的培养方案为依据,与弹道学、弹药工程技术基础等理论教学大纲相匹配,从专业的特点和人才培养目标出发,实现综合性课程的设计分析,辅助理论课程学习。

为更好的掌握弹道学等专业理论课程,在课程设计的实践环节完成对弹丸的绘制,弹丸空气动力的分析与计算,外弹道分析与计算,并撰写课程设计报告。

三、课程设计内容及安排1绘制弹体零件图(6学时)根据任务书熟悉弹丸图,用AUTOCAD绘制弹体零件图和半备弹丸图,注意绘图标准。

2空气动力分析与计算(8学时)根据所学的弹药基础和空气动力学的课程内容,对本课题弹丸结构进行空气动力分析,并选择合适的经验公式进行空气动力计算。

3外弹道计算与飞行稳定性分析(10学时)根据弹道学中外弹道学所学课程内容,以空气动力分析计算数据结果为基础,进行外弹道计算,并且分析弹丸的飞行稳定性。

4计算结果分析,撰写课程设计说明书并答辩(8学时)。

四、指导方式综合弹道学、弹药工程技术基础等专业理论课程所学内容,课程设计实现每人一题,独立完成课程设计任务,安排集中上课,指导老师随时辅导。

五、课程设计考核方法及成绩评定撰写课程设计说明书,并进行答辩,根据出勤和答辩情况给出五级制成绩。

六、课程设计教材及主要参考资料《火炮弹道学》,钱林芳主编,北京理工大学出版社,2009《弹道学课程设计指导书》,内编课程设计任务书及图纸。

内弹道课程设计

内弹道课程设计

《内弹道学》课程设计报告题目:《152mm榴弹炮内弹道设计》学号:**********姓名:梁庆同组同学:陈周迪刘佳黄双帅指导老师:张小兵杨均匀时间:2011.9.151. 内弹道设计1.1 已知条件(1)口径 152mm(2)炮膛断面积 s=1.905dm 2(3)弹丸质量(kg )51kg (4)药室扩大系数 1.05(5)全装药 Pm (膛底铜柱压力,kg/cm 2) 3400 (6)对应最小号装药Pm (膛底铜柱压力,kg/cm 2)950(7)采用双芳-3火药,火药力f =950000kg.dm/kg ,压力全冲量 I k =2408kg.s/dm21.2 设计要求进行152mm 榴弹炮内弹道设计,要求初速达到V 965/g m s =,全装药压力小于给定压力。

设计炮膛构造诸元,火药参数,并进行正面计算。

1.3 设计过程简述(1)取定装填密度和相对装药量;本组选择数据范围为:0.6~0.9∆=,0.25~0.6mω=(2)取次要功计算系数1 1.02ϕ=,将指标铜柱压力转化平均最高压力;11(1)=1.12(1)33d d P P P m mωωϕϕ=++电测铜柱 (3)根据选定的∆,m p 计算出有弹道设计表中查出相应的gΛ;(4)计算ω及0W ;(5)求解g l 和g W ;2000g g s g l W W l S d Sl W η==Λ==(6)根据选定的 1.05k χ=,求解炮膛结构诸元;求药室长度kw l l χ00=0W q qωωω==•∆炮膛全长 0w g nt l l L +=炮身全长cw g sh l l l L ++=0cl 为炮闩长=(1.5~2)d(7)根据已知的∆,m p 查弹道设计表求出B,由下式计算出压力全冲量k I =,进而可求出火药的厚度(8)选取火药型号,进行适当修约规整后,进行正面计算,检验设计准确与否。

2.方案评价标准内弹道设计,有诸多评价标准,利用评价标准,我们可以判断方案的优劣。

弹道学课程设计

弹道学课程设计

弹道学课程设计课程设计(论文)评语及成绩评定指导教师评语:评分_______ 指导教师(签字)_______________ ________年____月____日课程设计(论文)及答辩评分:1.学生工作态度和平时表现(共20分)__________;2.论文格式规范、语言流畅(共20分)__________;3.数据完整、分析论述充分合理,结论正确(共20分)__________;4.答辩表述能力(共20分)__________;5.基本概念及回答问题情况(共20分)_________。

课程设计总成绩______ 答辩组成员(签字)_______________ _____年___月__日综合课程设计(B2)任务书一、设计题目:100mm加农炮杀伤爆破弹空气动力特性分析和弹道计算二、已知条件: 1 结构尺寸(见附图)2 弹丸直径D=100 ㎜3 弹丸初速v0= 900 m/s;弹丸总长度L=560 ㎜4 弹丸射角045θ=?5 弹丸质量m =15.6 ㎏6 弹丸转动惯量比J y/J x=2.0354㎏㎡/0.2152㎏㎡=9.467 火炮缠度η=32(d)8 引信为海-时1引信,其外露长度为129 ㎜,质量为0.641㎏旋入弹体深度为29㎜,小端直径为8㎜;9 弹丸质心位置(距弹底)X=172 ㎜10弹体材料D60三、设计要求: 1 用AUTOCAD绘制弹体零件图和半备弹丸图2 对弹丸结构进行空气动力特性分析3 利用所学方法进行弹丸空气动力参数计算4 根据弹丸空气动力参数进行弹道计算5 进行弹道飞行稳定性计算6 总结分析计算结果7 撰写课程设计说明书前言本次课程设计主要是对100mm加农炮杀伤爆破弹的空气动力特性分析和弹道的计算。

是以《弹道学》和《空气动力学》为基础的综合课程设计。

是在学习课程之后对我们的知识的加深理解和检验。

《弹道学》是一门研究弹丸从发射到终点运动规律及其发生的现象的学科,全弹道可以分为:起始弹道、内弹道、中间弹道、外弹道和终点弹道。

弹道分析报告

弹道分析报告

弹道分析报告摘要本报告旨在对弹道分析进行详细的步骤性思考,以提供关于弹道分析的综合知识和技术方法。

通过逐步讨论,我们将介绍弹道分析的基本概念、数据收集和处理、分析方法以及结果解释。

1. 弹道分析的基本概念弹道分析是研究弹道学的一部分,主要涉及弹道物体的运动轨迹和性能分析。

在弹道分析中,我们需要考虑多个因素,如初始速度、发射角度、空气阻力等。

基本概念包括但不限于:•初速度:弹道物体离开发射器时的速度。

•发射角度:弹道物体相对于水平面的发射方向。

•空气阻力:弹道物体在运动过程中受到的空气阻力。

•轨迹预测:基于初始条件和物体性能,预测弹道物体的轨迹。

2. 数据收集和处理弹道分析需要收集和处理大量的数据,以便进行进一步的分析。

数据的收集可以通过实验或仿真进行。

在数据处理阶段,我们需要对收集到的数据进行清理、整理和规范化。

常见的数据处理方法包括:•校准:校准仪器以确保测量结果的准确性。

•过滤:去除异常值或噪声,以提高数据质量。

•整合:将多个数据源整合到一个数据集中,以便进行综合分析。

3. 弹道分析方法在弹道分析中,有多种方法可供选择。

下面是一些常用的分析方法:3.1. 数值模拟数值模拟是一种基于数值计算的弹道分析方法。

通过建立物理模型和运动方程,使用数值方法求解方程组以预测弹道物体的运动轨迹。

常见的数值方法包括欧拉法和龙格-库塔法。

3.2. 统计分析统计分析可以帮助我们理解和描述弹道物体的运动特性。

通过收集大量的实验数据,并应用统计学方法,我们可以得出关于弹道物体的平均值、方差、相关性等统计量。

3.3. 灵敏度分析灵敏度分析用于评估弹道物体性能对初始条件的敏感程度。

通过改变初始条件,我们可以观察到弹道物体轨迹和性能的变化,从而了解各个因素对弹道的影响程度。

4. 结果解释在弹道分析的最后阶段,我们需要对得到的结果进行解释和总结。

根据分析目的,我们可以从不同的角度对结果进行解释,例如:•对比分析:将不同条件下的结果进行对比,找出影响因素。

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内弹道课程设计报告题目:152mm榴弹炮内弹道设计1、设计目的榴弹炮作为最早登场的陆军武器之一,历经了几百年沧桑。

随着科学技术的不断发展,不断采用新原理、新能源、新技术和新材料加以改进,已经形成了独特的优势。

现代化的牵引式榴弹炮已经不是技术落后兵器。

所以我们要设计出优良的榴弹炮。

对152榴弹炮进行设计,通过设计研究明确身管设计方法和思路,对其中存在的问题和不足进行优化设计,从而提高该火炮的战术技术性能。

2、设计要求已知条件(1)口径 152mm(2)炮膛横断面积 s=1.905dm2(3)弹重45.5kg(4)药室扩大系数 1.05(5)全装药最大压力Pm〈3200kg/cm2(铜柱压力)(6)最小号装药最大压力Pm>=900kg/cm2(7)采用双芳-3火药,火药力为950000kg.dm/kg,Ik=2408kg.s/dm2初速分级如下表所示:表一装药号初速(m/s)全965一803二680三592四510五443设计要求(1)对152进行弹道设计 (2)对设计方案进行正面计算(3)进行装药设计(含点火药量、除铜剂等的设计计算)(选做)3、设计步骤(1)取定装填密度和相对装药量;我们小组取∆=0.28至0.85,m ω取0.25至0.8 (2)取次要功系数ϕ,mK ωλϕ2+=。

对于榴弹炮K=1.06,将铜柱压力转化为实际压力;铜实m m P P *12.1= (3.1)ggk∧+∧+=11312χλ (3.2)(3)根据取定的m P 、∆、mω,在弹道设计表中查出相应的相对行程g ∧;(4)计算ω和o V ; m m*ωω=(3.3)V 0=ω/Δ (3.4) (5)求解g l ,g V : SV l oo =,其中201905.0m S = (3.5) og og g V V l l ==∧ (3.6)(6)根据选定的K χ=1.5,求解炮膛诸元求解药室长度kov l l oχ=(3.7)炮膛全长ov g nt l l L += (3.8) 炮身全长c v g sh l l l L o++= (3.9)其中c l 是炮闩长度,一般0.2~5.1=dl c(7)根据已知的m P 、∆、mω,在弹道设计表中查出相对应的B ,由公式 2SmBf I K ϕω=(3.10) 求得Ik ,进而求得火药弧厚。

(8)选取火药型号,进行适当修正后,进行正面计算。

4、设计过程4.1方案评价标准内弹道设计,有诸多的评价标准,利用评价标准,我们可以判断方案的优劣。

I 、火药能量利用效率标准在目前技术条件下,火炮的能源都是利用火药燃烧后所释放的热能,因此在武器中火药的能量是不是能够得到充分利用,显然应当作为武器性能的一个很重要的标准,即有效功率:1212-=k fw mv gg γ (5.1.1)装药利用系数:wmv gw 221=η (5.1.2)在火药性质一定的条件下,以上两个标准实际上就是一个标准,因为g w k fγη1-=(5.1.3) 在评定弹道设计方案时,采用其中的一个就可以了。

他们的数值大小表示了装药利用效率的高低,从火药能量利用这个角度来说,w η或g γ应该越大越好。

在一般火炮中g γ的数值约在0.16至0.30之间,对于全装药榴弹炮,ωη的变化范围为1400~1600 kg kJ /。

II 、炮膛工作容积利用效率的评价标准充满系数g ηgm l g l p pdlg⎰=η (5.1.4)III 、火药相对燃烧结束位置的特征量k ηgkk l l =η (5.1.5) 由于火药点火的不均匀性以及厚度的不一致,所以计算的火药燃烧结束位置k l 并不能代表所有药粒的燃烧结束位置,仅是一个理论值,实际上各药粒的燃烧结束位置分散在这个理论值附近一定区域内,因此当理论计算出的火药燃烧结束位置k l 接近炮口时,必然会有一些火药没有能烧完就飞出炮口,在这种情况下不仅火药的能量不能充分利用,而且由于每次射击时未燃完火药的情况不可能一致,因此会造成初速较大散布。

所以在选择方案时,一般火炮k η应小于0.7.由于榴弹炮是分级装药,考虑到小号装药也能在膛内烧完,所以一般去k η为0.25至0.30。

IV 、炮口压力g P g P炮口压力g P 越大对炮手的伤害越大,所以要控制好炮口压力g PV 、武器寿命火炮在使用的过程中,由于高温火药气体的烧蚀作用和高速气流的冲刷作用,以及弹丸的摩擦作用,使得武器的射击性能不断衰退,因而就产生了使用寿命问题,武器的寿命通常是以该武器在丧失一定战术的弹道的性能以前所能射击的发数来表示。

主要考虑三个因素: (1)最大压力最大压力增加,火药气体密度也相应增加,因此传给炮膛表面的热量也就越多,加剧火药的烧蚀。

所以提高武器寿命的要求来讲,要减少最大压力。

(2)装药量一般来说,装药量与膛内表面积的比值越大,膛内表面的温度也就越高,烧蚀现象越严重,所以装药量的所烧是武器寿命的一个重要因素。

为了提高武器寿命,在内弹道设计中要选用尽可能小的装药量。

(3)弹丸相对行程武器的身管越长,气体与膛内表面积接触的时间也就越长,一次火药对膛内烧蚀越严重,使得武器寿命下降。

但是在给定初速的条件下弹丸行程越长,装药量可以相应减少,因此对寿命又有益。

对于武器寿命的计算提出下面半经验半理论的公式作为评价弹道方案的相对标准。

2221)(1g g g tj v v v m w K N ∧+∧= (5.1.6)化简可得mw K N g tj 1'+∧= (5.1.7) 其中对于榴弹炮一般200'=K 4.2 ∆、mω的选取 1)我们小组取∆=0.28至0.85,mω取0.25至0.8; 2)取∆为横坐标,mω为纵坐标,通过查找弹道表查得查出相应的弹丸相对行程全长、火药相对燃烧结束位置和装填参量k ΛΛ、g 、B ,并计算出对应的各评价标准;3)根据以上查得的数据,画出榴弹炮全装药内弹道指导图;图一 指导图(附录有彩图!)图二线图三线图四 弹道参量和△的关系(附录有彩图!)图五 弹道参量和ω/m 的关系(附录有彩图!)4)由下图选点:(根据1956年式152mm 榴弹炮典型值)画出两条线,取交点得mω=0.33,∆=0.75所以取mω=0.33取∆=0.75 5)在选定相对装药量mω后,由炮膛工作容积利用效率g η、相对燃烧结束位置 k η、武器寿命tj N 确定装填密度∆;则∆>0.6 均有很好的武器寿命,故取∆=0.75合理。

4.3、全装药设计 (1)起始参量的确定 Pm=3120kg/cm2 ,5.1=k χ根据方案评价指标,取∆=0.753-⋅dm kg ,mω=0.33 则装药利用系数和装药量/kg 1410.946kJ 22==mw v g w η (5.3.8)kg mwm 015.1533.0*5.45*===ω (5.3.9) 炮膛工作容积利用系数 0.4140 =g η(榴弹炮一般为0.40至0.50) 根据弹道表可以查得相对行程8.5589m =∧g由此我们可以计算出次要功系数ϕ32171.08.558918.55891.513111312=++=∧+∧+=ggkχλ (5.3.10) 1661643.133.0*32171.006.12=+=+=mK ωλϕ (5.3.11)(2)选定火药的性质、形状并计算药室容积Vo我们选用的是双芳-3带状火药,其理化性能以及能量参数根据相关试验测量结果得火药力kg kJ f /950= 比热比2.1=k余容 kg dm /0.13=α 火药密度3/6.1dm kg p =ρ 燃速指数1=n对于118火药,弧厚mm e 8.121=,燃速系数sPa mI e u k ⋅⨯=⨯⨯⨯==--1031110814.31008.92408109.0, (5.3.12)302002.0750015.15m V O ==∆=ω(5.3.13) 201905.0m S = (5.3.14) (3)选定弹丸的挤进压力Po由于所设计的火炮为线膛炮,因此挤进压力根据其他线膛火炮的数据确定MPa P o 30=(4)通过内弹道的查表,求出满足最大膛压m p 的B= 1.9717则(5.3.15) 弧厚(5.3.16)表2火药诸元 诸元值 装药量ω(kg ) 15.3450 装填参量B 1.9717 压力全冲量)(s Pa I k ⋅ 2051600 燃速系数)(s Pa m u ⋅/1 3.8138e-10 弧厚)(21mm e1.56(5)通过内弹道解法求得满足给定初速g v 的弹丸行程长g l 以及炮口压力g p8.9947m 8.5589*1.05091864*==∧=g o g l l (5.3.17) MPa p g 641.50=(6)计算药室的长度(5.3.18)(5.3.19)(7)计算炮膛全长nt L 和炮身全长sh L(5.3.20)(5.3.21)式中 c l 是是炮闩长度,一般0.2~5.1=dl c,m d 152.0=,这里我们取其上限。

(8)计算炮膛工作工作容积利用系数g η 4140.0*=∆=mog w g p l l ϕηη (5.3.22)(9)计算火炮条件寿命 57930.3318.55892001'=+⨯=+∧=mK N g tj ω发 (5.3.23) 表3炮膛结构诸元诸元值 药室容积)(3m V o 0.02002 药室容积缩径长)(m l o 1.050918 弹丸行程全长)(m l g 8.9947 药室长)(m l Vo 0.70061 炮膛全长)(m L nt 9.6953 炮身全长)(m L sh9.99934.4、最小号装药设计(1)根据经验在Δn=0.10-0.15的范围内选择某一个n ∆的值,从已知的药室容积o V 计算出最小号装药量n ω。

取314.0-⋅=∆dm kg n ,则kg V n o n 8028.214002002.0=⨯=∆=ω (5.4.24)(2)此时次要功系数n ϕ 08053.12=+=mK n ωλϕ (5.4.25) (3)由选定的n ∆,gn v 和g ∧,利用内弹道方程组进行弹道计算,确定最小号装药的最大 膛压mn p 和选用的火药全冲量K I ,如果mn p 小于指定的最小号装药的最大压力数值,则仍需要增加 n ∆值后再进行计算,一直到mn p 高于规定值为止。

根据弹道表可以查得=B 0.54333825 则(5.4.26) 则薄火药(5.4.27)(4)计算厚火药的弧厚m e 12因为全装药的相当弧厚12e 和薄火药的弧厚n e 12均已知,而全装药的ω和最小号装药的n ω也已知,因此可以求出厚、薄两种火药的百分数182.03450.158028.2'===ωωαn (5.4.28)818.01'''=-=αα (5.4.29)则厚火药的弧厚为mm e e e e n m 89.734.0565.1182.01565.1818.0221221'1''1=⨯-⨯=-⋅=αα (5.4.30)S Pa I I I I N m ⋅=⨯-⨯=-⋅=107040004428202051600182.012051600818.01'''1αα (5.4.31)4.5、中间装药设计中间号的装药质量i ω与压力全冲量Ki I 可以按照下列公式进行计算; )(gn gi gng nn i v v v v ---+=ωωωω (5.5.32))(kmn i Kn n iKiI I I ωωωω-+=(5.5.33)上述所设计的方案只能是参考数据,我们还需要将其代入程序进行正向计算,才能确定最终所有的方案设定。

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