弹药技术

火炮发射膛内高温对弹底引信的影响

  • 张晋华 ,
  • 闻泉 ,
  • 王雨时 ,
  • 张志彪 ,
  • 籍海明
展开
  • 1 南京理工大学机械学院,南京 210094
    2 江机民科实业有限公司,吉林吉林 132021

张晋华(1990-),男,江苏南通人,硕士研究生,研究方向:精密机械设计与动力学分析。

收稿日期: 2015-02-02

  网络出版日期: 2025-05-30

Effect of High-temperature Propellant Gas in Bore on Base Fuze of Projectile

  • ZHANG Jinhua ,
  • WEN Quan ,
  • WANG Yushi ,
  • ZHANG Zhibiao ,
  • JI Haiming
Expand
  • 1 School of Mechanical Engineering, NUST, Nanjing 210094, China
    2 Jiangji Minke Industry Co.Ltd, Jilin Jilin 132021, China

Received date: 2015-02-02

  Online published: 2025-05-30

摘要

针对炮弹弹底引信在膛内需承受高温火药燃气强瞬态热冲击的问题,将非稳态导热计算方法和有限元瞬态导热分析引入引信结构分析,得到了引信体底部沿轴向温度分布曲线。ANSYS仿真结果与理论计算结果相吻合。结果表明,正常发射时,在膛内发射药火焰作用下,弹底引信表面温度约为95~145℃,热扰动在引信体内部传播深度不足2mm,发射药火焰对弹底引信强度的影响可以忽略不计。但考虑到火炮发射时可能会出现弹丸留膛的异常现象,在设计弹底引信时,当引信体材料为50钢或35CrMnSiA时,可忽略火炮发射膛内高温对弹底引信的影响;当引信体材料为铝合金2A12、7075、7A04或铜合金HPb59-4时,应适当加大引信体最薄部位厚度。

本文引用格式

张晋华 , 闻泉 , 王雨时 , 张志彪 , 籍海明 . 火炮发射膛内高温对弹底引信的影响[J]. 弹箭与制导学报, 2016 , 36(1) : 77 -81 . DOI: 10.15892/j.cnki.djzdxb.2016.01.020

Abstract

In order to reduce strong transient thermal shock of high-temperature propellant gas in bore on the base fuze of projectile, unsteady heat conduction calculation method and finite element analysis of transient heat conduction were used, and the curve of the axial temperature distribution in the bottom fuze body was got.The results of simulation by ANSYS are consistent with the theoretical results.The results show that the temperature of base fuze is about 95 to 145 °C under normal firing.Thermal disturbance spreads in the fuze body less than 2 mm.The influence of propellant gas on the strength of base fuze can be ignored.Considering that projectile would be stranded in bore abnormally, when the fuze bodies were made by 50 steel or 35CrMnSiA steel, the influence of propellant gas on the strength of base fuze can be ignored, but when the fuze bodies were made by aluminium alloy such as 2A12, 7075, 7A04 or brass HPb59-4, the minimum thickness of fuze body should increase appropriately.

参考文献

[1]
廖静林, 江劲勇, 路桂娥,等. 发射药的火焰燃烧温度计算与测定分析[J]. 含能材料, 2011, 19(1):74-77.
[2]
金志明. 火炮膛内压力波研究述评及展望[J]. 弹道学报, 1991 (3):81-88.
[3]
吴大方, 潘兵, 王岳武,等. 瞬态热冲击环境下超硬铝合金7A04的力学性能[J]. 金属学报, 2011, 47(6):757-762.
[4]
《中国航空材料手册》编辑委员会. 中国航空材料手册[M]. 北京: 中国标准出版社, 2001: 84-89.
[5]
周彦煌, 陈桂东. 末制导炮弹膛内滞留受热模型及其数值仿真[J]. 兵工学报, 2005, 26(4):449-452.
[6]
何君道, 闻泉, 荣竹,等. 弹底引信底部零件膛内热结构耦合特性[J]. 探测与控制学报, 2013, 35(6):43-47.
[7]
郑亚, 陈军, 鞠玉涛,等. 固体火箭发动机传热学[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2006: 107-108.
[8]
陶文铨. 传热学[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2006: 92-402.
[9]
刘光启, 马连湘, 项曙光. 化学化工物性数据手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2012: 302-303.
[10]
《机械工程材料性能数据手册》编委会. 机械工程材料性能数据手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 1994: 128-129.
[11]
张祖贤, 邢宝定, 汪熹,等. 兵器黑色金属材料手册[M]. 北京: 兵器工业出版社, 1990: 243-244.
[12]
胡仁喜, 康士廷, 曲彩云,等. ANSYS14.0热力学有限元分析从入门到精通[M]. 北京: 机械工业出版社, 2013: 100-411.
文章导航

/