火炮工作原理

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曲线图
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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。
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最大压力和弹丸炮口都能都相同时的p-l曲线
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三 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。
的困难，影响了弹道学的发展
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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
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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。
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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
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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。
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。
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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。
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。
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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。
三 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）
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螺线弹道、偏流与散布示意图
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旋转弹丸的飞行稳定性示意图
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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
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第一节 火炮发射原理及其特点
一、 火炮发射原理 二、 三、 火炮发射特点
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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)。
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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
作用于弹丸上的空气动力和力矩图
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弹道系数与射程的关系图
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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
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。
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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）
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 ：
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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；
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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射角图
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方位角图
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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
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火炮发射过程图
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膛内压力变化规律（图）
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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。
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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。
(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。
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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。
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）
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