基于MATLAB的某大口徑榴彈發射器的變初速分析

高建彪

（中北大學 機電工程學院，山西 太原 030051）

0 引言

隨著恐怖主義給人們帶來的傷害不斷加劇，國際社會也加強了對反恐作戰的研究。針對反恐作戰的特殊性，反恐作戰所使用的武器需要對不同距離的目標發射不同初速的彈丸，控制彈丸毀傷效能，根據實際情況做到致命與非致命效果的選擇。本文以某大口徑榴彈發射器為例，對外加藥室容積變初速方式進行分析。運用無后坐炮理論和槍炮內彈道原理，對某大口徑榴彈發射器的變初速內彈道機理進行研究，建立其內彈道數學模型，通過MATLAB仿真計算軟件，編寫計算程序進行仿真計算，分析計算結果和曲線圖，以了解外加藥室容積的位置對彈丸初速影響的變化規律。

1 某大口徑榴彈發射器內彈道數學模型

其中：ψ為火藥已燃相對質量；Z為火藥已燃相對厚度；λ，χ，μ均為火藥形狀特征量，χ＝1＋e1／c，λ＝－（e1／c）／（1＋e1／c），c為火藥長度，e1為火藥1／2厚度。

（2）火藥正比燃燒速度方程：

本文運用槍炮內彈道學原理作為理論基礎，對榴彈發射器發射榴彈的內彈道過程進行理論分析。為方便計算，需要對內彈道過程加以合理的簡化和假設，從而建立起內彈道方程組，將槍管長度、槍口截面面積、彈丸質量與彈藥裝填方式聯系起來。根據該榴彈發射器本身內彈道的特點，按照理想的條件進行建模。

（1）內彈道模型的幾何燃燒定律方程：

其中：u1為火藥燃燒的線速度；p為膛內壓力；t為時間。（3）彈丸行程方程：

其中：l為彈丸行程；v為彈丸速度。（4）彈丸速度方程：