1、隨著平衡炮發(fā)射技術(shù)的不斷完善，其正朝著大口徑、高炮口動能、大裝藥量和高穩(wěn)定性方向不斷發(fā)展。為改善裝藥床的傳火通氣性，大口徑平衡炮一般采用管狀藥模塊化裝填的方式，這使得膛內(nèi)高溫高壓、高速瞬變的兩相流動及燃燒過程更為復雜。因此，大口徑平衡炮膛內(nèi)兩相流動的研究對解決大口徑平衡炮工程設(shè)計以及評價射擊安全性至關(guān)重要。本文結(jié)合某型號項目設(shè)計要求，完成了480mm平衡炮發(fā)射裝置的內(nèi)彈道裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計，并應用試驗研究、理論分析和數(shù)值模擬等研究手段，對包括

2、點傳火過程在內(nèi)的大口徑平衡炮的整個內(nèi)彈道過程進行了系統(tǒng)地深入研究，主要研究工作和成果如下:
　　(1)完成了480mm大口徑平衡炮發(fā)射裝置的內(nèi)彈道裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計，并通過了火炮射擊試驗。試驗驗證了采用多點點傳火技術(shù)以及管狀藥模塊化裝填的大口徑平衡炮裝置安全可靠，內(nèi)彈道性能穩(wěn)定，滿足了火炮在預期膛壓范圍內(nèi)獲得有效炮口動能的要求。
　　(2)結(jié)合內(nèi)彈道兩相流相關(guān)理論知識，建立了大口徑平衡炮多點點傳火系統(tǒng)的兩相流計算模型。針對多節(jié)中心

3、點火管串聯(lián)同時點火的復雜性以及物理量分布的特殊性，建立了相應的一維兩相流數(shù)學物理模型，采用MacCormark差分格式進行數(shù)值求解，通過與試驗結(jié)果對比，驗證模型的正確性。進一步分析點傳火管內(nèi)的壓力、氣固兩相速度以及空隙率等特征量的分布情況，揭示了點傳火管內(nèi)燃氣壓力變化規(guī)律以及燃氣流動特性。
　　(3)結(jié)合內(nèi)彈道學、燃燒學、氣體動力學等知識，在歐拉坐標系中考察火藥氣體流動，在拉格朗日坐標系中考察管狀藥束模塊運動，建立了480mm平衡

4、炮膛內(nèi)一維兩相流分散群模型。采用MacCormark差分格式進行數(shù)值求解，并耦合多點點傳火過程，得到了480mm平衡炮這種復雜裝藥結(jié)構(gòu)的內(nèi)彈道變化情況。通過計算結(jié)果與試驗結(jié)果的對比，驗證數(shù)值模型和方法的正確性、點傳火過程和膛內(nèi)過程耦合的合理性等。通過研究膛內(nèi)燃氣流動以及火藥運動情況，初步分析了大口徑平衡炮的內(nèi)彈道性能。
　　(4)針對大口徑平衡炮的裝藥特點，提出管狀火藥沿徑向線性排布的假設(shè)，延續(xù)在歐拉-拉格朗日坐標系中進行建模的思

5、想，建立了內(nèi)彈道兩維軸對稱分散群模型，探討了大口徑平衡炮膛內(nèi)能量沿軸向和徑向兩個方向上的釋放過程。通過數(shù)值仿真結(jié)果與試驗結(jié)果的對比，驗證了數(shù)學模型的正確性，揭示了膛內(nèi)火藥氣體沿軸向和徑向的分布規(guī)律及能量傳播機理。
　　(5)通過改變裝藥模塊個數(shù)、模塊初始位置、管狀藥形狀等裝藥結(jié)構(gòu)參量，此外還設(shè)置了幾種點火頭失效的情況，利用已編制的計算機程序，系統(tǒng)研究了膛內(nèi)壓力、氣固兩相速度、彈丸初速等內(nèi)彈道性能參數(shù)對不同結(jié)構(gòu)參量的響應機制，揭示了