Приведены основные понятия внутренней и внешней баллистики ствольных систем и пороховых ракет. Даны также понятия основ аэродинамики.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Боеприпасы и взрыватели».
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 7
Введение 8
В1. Предмет внутренней баллистики 8
В2. Явление выстрела 8
В3. Пиродинамические кривые 10
В4. Параметры внутренней баллистики 12
В5. Задачи внутренней баллистики 14
1. ПИРОСТАТИКА 15
1.1. Виды пороха 15
1.2. Физико-химические характеристики пороха 16
1.3. Баллистические характеристики пороха 18
1.4. Геометрические характеристики пороха 19
1.5. Механизм горения пороха 20
1.6. Скорость горения пороха 21
1.7. Горение порохового заряда 23
1.8. Закон образования пороховых газов 25
1.9. Характеристики формы порохового зерна 28
1.10. Быстрота газообразования 29
1.11. Коэффициент прогрессивности пороха 30
1.12. Уравнение состояния пороховых газов 31
1.13. Свободный объем каморы 32
1.14. Давление пороховых газов в постоянном объеме 33
2. ПИРОДИНАМИКА 35
1.1. Параметры нарезов и ведущих поясков 35
2.2. Уравнение поступательного движения снаряда 37
2.3. Уравнение вращательного движения снаряда 40
2.4. Преобразование энергии при выстреле 42
2.5. Основное уравнение пиродинамики 43
2.6. Работы, совершаемые пороховыми газами 46
3. СИСТЕМА УРАВНЕНИЙ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ 49
3.1. Содержание основной задачи внутренней баллистики 49
3.2. Система уравнений при аргументе t 50
3.3. Характеристика методов решения системы уравнений 54
3.4. Решение системы уравнений для второго периода 56
3.5. Система уравнений при аргументе z 61
3.6. Интегрирование системы уравнений в первом периоде 65
3.7. Система уравнений при аргументе х 69
3.8. Составление таблиц внутренней баллистики 73
3.9. Устройство таблиц внутренней баллистики ГАУ 74
4. ВНУТРЕННЯЯ БАЛЛИСТИКА РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ 77
4.1. Конструктивная схема РДТТ 77
4.2. Принцип действия РДТТ 79
4.3. Рабочие характеристики РДТТ 81
4.4. Процессы, происходящие в камере РДТТ 83
4.5. Приход пороховых газов 85
4.6. Расход пороховых газов 87
4.7. Зависимость давления пороховых газов в камере РДТТ от времени 91
4.8. Равновесное давление пороховых газов 94
5. ВНЕШНЯЯ БАЛЛИСТИКА И АЭРОДИНАМИКА 97
5.1. Краткие сведения из истории внешней баллистики и аэродинамики 99
5.2. Теория полета снаряда в пустоте 104
5.3. Выводы и практическое применение теории полета в пустоте 108
5.4. Движение снаряда в воздушном пространстве 111
6. НЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ 113
6.1. Уравнение Бернулли 113
6.2. Физические факторы, определяющие сопротивление воздуха движению артиллерийского снаряда 115
6.2.1. Вязкость 115
6.2.2. Образование вихрей 117
6.2.3. Образование баллистической волны 118
6.2.4. Эффект Магнуса 120
7. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЕ И АТМОСФЕРЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗАДАЧАМ ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ 123
7.1. Ускорение Кориолиса 123
7.2. Атмосфера 124
7.3. Международная стандартная атмосфера и нормальная артиллерийская атмосфера 125
7.4. Относительная плотность воздуха 125
7.5. Ветер 126
8. ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХА ДВИЖЕНИЮ СНАРЯДА 127
8.1. Физическая картина обтекания тела 127
8.2. Аэродинамические силы и коэффициенты аэродинамических сил 129
8.3. Дозвуковое и сверхзвуковое обтекание 131
8.4. Аэродинамическая устойчивость снаряда 133
8.5. Расчетное и опытное определение аэродинамических коэффициентов снарядов 136
8.6. Формулы сопротивления воздуха движению артснарядов 137
8.7. Законы сопротивления 139
8.8. Определение коэффициента формы 140
8.9. Наивыгоднейшие формы снарядов 141
9. ИСПЫТАНИЯ БОЕПРИПАСОВ 143
9.1. Испытательные полигоны 143
9.2. Определение скорости полета снаряда 144
9.3. Опытное определение силы сопротивления воздуха 145
9.4. Определение дальности стрельбы 146
10. ОСНОВНАЯ ЗАДАЧА ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ 147
10.1. Уравнения, описывающие движение снаряда в воздухе 147
10.2. Уравнение годографа 150
10.3. Угол наибольшей горизонтальной дальности 151
10.4. Силы, действующие на вращающийся снаряд 151
10.5. Элементы теории гироскопов 153
10.6. Поведение вращающегося снаряда на траектории 154
10.7. Расчет устойчивости и правильности полета снаряда 155
11. БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ СБОРНИКИ И ТАБЛИЦЫ 159
11.1. Понятие о численном интегрировании 159
11.2. Баллистические таблицы 159
11.3. Основные понятия теории поправок 161
12. БАЛЛИСТИКА МИН, АВИАБОМБ И РЕАКТИВНЫХ СНАРЯДОВ 165
12.1. Особенности баллистики мин и расчет их траекторий 165
12.2. Баллистика авиационных бомб 168
12.3. Баллистика неуправляемых ракет 171
13. РАССЕИВАНИЕ СНАРЯДОВ ПРИ СТРЕЛЬБЕ 174
13.1. Закон рассеивания 174
13.2. Схема двух групп ошибок 177
13.3. Определение вероятных отклонений по результатам отстрелов 180
13.4. Факторы, определяющие рассеивание 181
13.5. Уменьшение рассеивания 182
13.6. Анализ неудовлетворительных результатов испытаний
по кучности 183
14. ОСОБЕННОСТИ ДВИЖЕНИЯ УПРАВЛЯЕМОГО СНАРЯДА 185
14.1. Управляющие силы и моменты 185
14.2. Наведение снаряда на цель 186
Вопросы для самоконтроля 189
Библиографический список 193
Приложения 194
Приложение 1. Таблица функции T(bz, m) 194
Приложение 2. Таблицы внутренней баллистики ГАУ 196