发射药药型参数驱动结构建模方法研究

郑向阳，张领科，符少波

(1.南京理工大学 能源与动力工程学院，江苏 南京 210094；2.西安北方惠安化学工业有限公司，陕西 西安 710300)

火炮的内弹道设计是装药设计的核心，基本任务是根据内弹道设计所给定的弹道指标确定膛内构造参数和装填条件等。发射药是火炮的主要能量来源，也是火炮装药设计的关键元件，在装药设计中，选择合适的发射药及药型，求解装填条件、计算发射药弧厚等是设计的主要任务[1]。随着武器的发展以及武器性能要求的不断提高，装药设计的重要性越来越突出。

在内弹道设计过程中，要考虑火炮膛内的实际最大装填密度(极限装填密度)Δj，设计方案的装填密度Δ不能大于此数值[2]。Δj的确定会直接影响内弹道设计方案的优劣性和可行性，在发射药密度、火炮药室结构、装填方式等参量确定以后，Δj的确定主要与发射药的形状和药型参数有关，对于固体粒状发射药，在装填时可将其视为颗粒物，颗粒的形状大小将直接影响颗粒的堆积密度，从而影响Δj.目前对于不同形状的发射药，Δj是未知的，通常根据装填经验将Δj取一定的数值范围，为了提高设计的可靠性，一般需要留出较大的设计余量，当弧厚等药型参数改变时甚至忽略对Δj的影响。因此，在现代火炮所追求的机动性高、威力大、精确打击等目标下，研究发射药药形对装填密度的影响具有重要的意义，而这一研究需要以生成发射药三维模型为前提，笔者根据发射药的药型参数来驱动结构建模方法的研究，并模拟了一种模块装药的装填过程，初步验证了相同条件下不同药形发射药的装填密度具有差异性。……