VB迫击炮内弹道过程建模与仿真(4)
1.2.2 迫击炮结构特征和内弹道过程简介
研究迫击炮的内弹道过程，首先分析迫击炮的一些基本结构特征。
a）迫击炮弹都设有尾翼，旨在保证弹丸飞行过程中的稳定性。尾管上一般都设有传火孔，作为基本装药到辅助装药的传火之用。
b）迫击炮弹的直径略小于炮膛直径。为保证底火的点火，迫击炮弹丸定心部与身管内壁之间必须具有足够大的间隙，以便在弹丸下落时排出膛内的空气。
c）迫击炮弹有着特殊的装药结构和点火方式。为解决低密度装药均匀而稳定的点燃的问题，迫击炮的装药一般分为两个组成部分，一部分称为基本装药，装填在用衬纸包装的基本药管内，装填密度较大。另一部分称为辅助装药，固定在尾管周围。
迫击炮内弹道过程包括如下几个环节：
a）弹丸装入炮膛，击针击发底火；
b）底火点燃尾管内基本装药，基本装药瞬时燃烧产生高温高压燃气；
c）尾管内压力升高，冲破衬纸，点燃尾管周围的辅助装药，基本装药和辅助装药混合燃烧，膛压增加，推动弹丸加速前进；
d）基本装药燃完，辅助装药继续燃烧，膛压继续增大，弹丸加速前进；
e）辅助装药燃完，高压燃气膨胀做功，弹丸前进至飞离炮口。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 内弹道理论建模
1.3.2 迫击炮内弹道模型研究
1.4 本文研究内容及方法
1.4.1 本文研究的基本方法
内弹道学主要研究有关点火药和装药的热化学性质，包括火药燃烧的机理及燃速规律；身管武器膛内高温高压火药燃气与固体火药颗粒的混合流动现象；弹丸和身管的运动规律；能量转换、传递的热力学现象和高温燃气与炮膛之间的热量传递规律等。
经典内弹道学中，膛内的气体流动规律和火药燃烧规律分别建立了理想模型。采用拉格朗日假设，假设气流的密度是均匀分布的，从而推导出气流速度沿轴向线性分布的规律。由该假设就可近似确定膛底压力，弹底压力及平均压力间的关系，这是弹道方程组中的不同位置压力互换的非常重要的理论依据。采用几何燃烧定律，假设发射装药的所有火药颗粒都具有均一的理化性质、一致的几何形状和尺寸。火药颗粒在相同的燃烧环境中，所有表面同时着火，进行平行层燃烧。依据该假定，就可根据单一药粒的几何尺寸变化，导出生成火药燃气的函数，又可确定出实验中的燃速函数，以此为理论依据，进而推导出了膛内火药燃气质量变化规律[18]。
本文基于经典内弹道理论对迫击炮内弹道过程进行研究。
1.4.2 本文研究的基本内容
本毕业设计论文以迫击炮内弹道过程为研究对象，研究迫击炮内弹道过程及各种因素对迫击炮发射的影响。主要内容包括：迫击炮内弹道的数学物理模型、不同影响因素对迫击炮发射的影响、数值仿真模拟以及对全文的总结等。
本课题在建立迫击炮内弹道模型，并编制程序。同时根据计算结果，分析各种因素的影响。需要完成的任务有：建立迫击炮内弹道的数学物理模型，分析不同影响因素对迫击炮发射的影响。
迫击炮在战争中的地位依旧重要，研究迫击炮内弹道过程，优化迫击炮内弹道设计，对迫击炮的结构设计具有非常重要的作用，理论研究迫击炮内弹道模型是低成本优化迫击炮设计提高武器性能的重要途径之一。本课题以经典内弹道理论为理论依据，通过建立迫击炮内弹道过程的数理模型，并设计计算，分析迫击炮发射过程中不同影响因素影响，旨在致力于优化设计迫击炮内弹道过程，为迫击炮的其他方面的研究做一定铺垫。本课题主要研究步骤如下：