由于武器的类型不同,所以挤进压力也不同,枪弹是靠圆柱部挤进膛线的,所以挤进力较大,本次设计的挤进压力为50Mpa。
另外,枪弹在整个运动过程中的阻力消耗的能量比较大,所以次要功系数取上限。
根据内弹道设计步骤,最后的优选方案如表3.1所示。
表3.1 所设计的内弹道的计算原始参数
口径/mm 5.8
弹丸质量/kg 0.00512
药室容积/mm3 1800
弹丸全行程长/mm 760
比热比 1.2
挤进压力/Mpa 50
次要功系数 1.1
火药质量g 1.7
弹膛横断面积/dm2 0.00276
火药燃速系数(dm·Mpa-n·s-1) 0.0213
火药密度/(kg·dm-3) 1.8
燃速指数 0.83
火药弧厚/mm 0.394
火药内孔直径/mm 0.178
火药长度/mm 2.108
火药药孔数 7
火药力/(kJ·kg-1) 1120
火药余容/(dm3·kg-1) 1.034
以下给出了弹道计算曲线,见图(3.1~3.4)
图3.1弹丸的速度与时间曲线
图3.2弹丸的压力与时间曲线
图3.3弹丸的速度与行程曲线
图3.4弹丸的压力与行程曲线
以下是计算分析结果,如表3.2所示。
表3.2内弹道中重要参量
枪口压力Mpa 55.610
最大膛压Mpa 293.25
初速m/s 900.79
结合图(3.1~3.4)和表3.2,以下是对内弹道性能的评价。
(1)火药能量利用效率
火药能量利用效率表征火药燃烧后所释放出来的热能转化为机械能的能力。用表示。
(3.1)
其中,——为弹丸枪口的速度,m/s;
——弹丸质量,kg;
——火药力,KJ/Kg;
——火药质量,kg;
——比热比,这里为1.2。
代入数据得,一般的火炮, 为0.16~0.30。所以热力学效率较高。
(2)枪膛工作容积利用效率
枪膛工作容积利用效率定义为最大膛压一定时单位枪膛工作容积所做的功。
(3.2)