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张小兵 著

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• 内弹道学
• 枪炮
• 弹道学
• 火炮
• 武器工程
• 弹道性能
• 内燃推进
• 爆炸力学
• 枪械原理
• 弹道计算

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564087807

版次：1

商品编码：11462600

包装：精装

丛书名： 现代兵器火力系统丛书

开本：16开

出版时间：2014-05-01

页数：404

内容简介

本书主要论述经典内弹道学范畴所涉及的枪炮内弹道理论、弹道计算和弹道设计方法及其在武器火力系统设计中的应用。对内弹道势平衡理论，无后坐炮、迫击炮、高低压火炮、膨胀波火炮和平衡炮的内弹道问题，以及内弹道两相流及安全性和火炮身管烧蚀与寿命也作了系统的讨论。
本书可作为内弹道专业的教科书，也可以作为火炮、轻武器、弹丸、引信和火药等专业的技术基础课的教材，并可供从事武器系统研究、设计、制造和试验的工程技术人员参考和使用。

目录

绪论1
0��1枪炮射击过程中的内弹道循环1
0��2内弹道研究内容及任务2
0��3内弹道学的研究方法3
0��4内弹道学在枪炮设计中的作用与地位4
0��5基础科学和武器的发展对内弹道学的推动作用5
0��6内弹道学发展史的回顾6

第1章枪炮膛内射击现象和基本方程9
§1.1枪炮发射系统及膛内射击过程9
1.1.1发射系统简介9
1.1.2膛内射击过程10
§1.2火药燃气状态方程11
1.2.1高温高压火药气体状态方程11
1.2.2定容状态方程及应用12
1.2.3变容状态方程18
§1.3火药燃烧规律与燃烧方程19
1.3.1几何燃烧定律及其应用条件19
1.3.2气体生成速率20
1.3.3形状函数21
1.3.4多孔火药24
1.3.5包覆火药与弧厚不均火药的形状函数33
1.3.6固体火药燃烧机理及影响燃烧的因素38
1.3.7燃速方程41
1.3.8火药实际燃烧规律的研究45
§1.4膛内射击过程中的能量守恒方程50
1.4.1能量守恒方程的建立50
1.4.2弹丸极限速度及弹道效率54
§1.5弹丸运动方程56
1.5.1弹丸在膛内运动过程中的受力分析56
1.5.2挤进阻力57
1.5.3膛线导转侧作用在弹带上的力62
1.5.4弹前空气阻力65
1.5.5平均压力表示的弹丸运动方程66
1.5.6次要功和次要功计算系数67
§1.6膛内火药气体压力的变化规律72
§1.7内弹道方程组76
1.7.1基本假设76
1.7.2单一装药内弹道方程组77
1.7.3混合装药内弹道方程组78

第2章内弹道方程组的解法80
§2.1内弹道方程组的数学性质80
§2.2ｌψ分析解法81
2.2.1减面形状火药的弹道解法82
2.2.2多孔火药的弹道解法94
2.2.3混合装药的弹道解法102
§2.3梅逸尔—哈特简化解法106
2.3.1简化假设及方程组106
2.3.2求解过程107
§2.4数值解法109
2.4.1量纲为1的内弹道方程组109
2.4.2龙格—库塔法110
2.4.3内弹道计算步骤及程序框图110
2.4.4特殊点的计算方法111
2.4.5计算例题114
§2.5枪内弹道解的特殊问题116
§2.6内弹道表解法116
2.6.1内弹道相似方程116
2.6.2内弹道表解法简介118
§2��7装填条件变化对内弹道性能影响及最大压力和初速的修正公式121
2��7��1装填条件变化对内弹道性能的影响121
2.7��2最大压力和初速的修正公式127

第3章膛内气流及压力分布132
§3.1引言132
§3.2内弹道气动力简化模型132
§3.3比例膨胀假设下的压力分布133
3.3.1比例膨胀假设及推论133
3.3.2膛底封闭情况下弹后空间的压力分布136
§3.4拉格朗日假设条件下的近似解142
3.4.1拉格朗日假设142
3.4.2膛底封闭条件下的压力分布142
3.4.3有气体流出情况下膛内压力分布144
3.4.4考虑膛内面积变化的膛内压力分布148
3.4.5内弹道计算中应用的压力换算关系154
§3.5毕杜克极限解155
§3.6三种假设下压力分布的讨论164

第4章内弹道势平衡理论168
§4.1内弹道势平衡理论基本概念168
4.1.1态能势π168
4.1.2势平衡及势平衡点169
4.1.3势平衡点的火药已燃百分数ψE170
§4.2膛内火药实际气体生成函数172
4.2.1实际燃烧定律的表示方法172
4.2.2主体燃烧阶段的燃气生成函数172
4.2.3碎粒燃烧阶段的燃气生成函数173
§4.3应用实际燃烧规律的内弹道解法175
4.3.1关于解法的几点说明175
4.3.2以势平衡点为标准态的内弹道相似方程组176
4.3.3势平衡点各弹道量的确定179
§4.4确定燃气生成系数的弹道方法179
4.4.1主体燃烧阶段180
4.4.2碎粒燃烧阶段182
§4.5最大膛压和初速的模拟预测183
4.5.1势平衡点参量与ｐm及v0的关系式183
4.5.2膛内燃烧性能参数与密闭爆发器燃烧性能参数之间的对应关系184

第5章内弹道设计与装药设计190
§5.1内弹道设计190
5.1.1引言190
5.1.2内弹道设计基本方程193
5.1.3设计方案的评价标准195
5.1.4内弹道设计指导图与最小膛容201
5.1.5内弹道设计步骤205
5.1.6加农炮内弹道设计的特点217
5.1.7榴弹炮内弹道设计的特点220
5.1.8枪的内弹道设计特点223
§5.2内弹道优化设计225
5.2.1优化设计的目的225
5.2.2优化设计步骤225
5.2.3应用举例229
§5.3装药设计232
5.3.1火药装药及装药元件233
5.3.2装药设计的一般步骤234
5.3.3装药结构及分类236
5.3.4装药中的点火系统设计247

第6章特种发射技术内弹道理论268
§6��1无后坐炮内弹道理论268
6��1��1无后坐炮发射原理及内弹道特点268
6��1��2无后坐条件271
6��1��3无后坐炮内弹道方程274
6��1��4无后坐炮内弹道方程组的数值解法276
6��1��5无后坐炮的次要功计算系数279
§6��2迫击炮内弹道281
6��2��1迫击炮及其弹药结构281
6��2��2迫击炮的弹道特点282
6��2��3基本假设和内弹道方程285
6��2��4迫击炮内弹道计算286
§6��3膨胀波火炮内弹道理论289
6��3��1膨胀波火炮的发射机理290
6��3��2膨胀波火炮的特点290
6��3��3膨胀波火炮发射过程的研究现状291
6��3��4后喷装置的设计要求及打开方式292
6��3��5膨胀波火炮内弹道模型建立及数值模拟294
6��3��6膨胀波波速仿真及最佳开尾时间的确定297
§6��4平衡炮内弹道理论及数值模拟300
6��4��1引言300
6��4��2平衡炮内弹道模型301
6��4��3平衡炮数值模拟及结果分析303
§6��5高低压火炮内弹道307
6��5��1高低压发射原理与假设307
6��5��2基本方程308
6.5.3高低压火炮内弹道方程求解方法310
§6��6超高射频串联发射内弹道模拟与仿真310
6��6��1引言310
6��6��2超高射频弹幕武器发射原理311
6��6��3超高射频串联发射内弹道模型的建立312
6��6��4超高射频火炮数值模拟结果与分析314

第7章内弹道两相流及发射安全性分析323
§7��1引言323
§7��2膛内压力波及其影响因素324
7��2��1膛内压力波现象324
7��2��2压力波形成机理325
7��2��3影响压力波的因素分析327
§7��3内弹道两相流数值模拟及安全性分析332
7��3��1某大口径坦克炮一维两相流数值模拟332
7.3.2混合颗粒床中一维颗粒轨道模型及其数值模拟339
§7��4装药安全性评估方法346

第8章火炮身管烧蚀磨损与寿命350
§8��1引言350
§8��2身管烧蚀磨损现象350
8��2��1内膛表面的变化351
8��2��2白层和热影响层354
8��2��3内膛尺寸的变化354
8��2��4药室长度的变化356
8��2��5膛线形状的变化356
§8��3内膛烧蚀与磨损机理357
8��3��1快速冷、热循环使内膛表面产生裂纹357
8��3��2火药气体的热作用和机械作用是烧蚀的主要因素358
8��3��3火药气体与内膛表面金属的化学作用358
§8��4防火炮烧蚀磨损的技术措施359
8��4��1采用低爆温的火药359
8��4��2采用缓蚀添加剂360
8��4��3减小挤进压力和改进弹带材料361
8��4��4应用身管内膛表面强化技术362
8��4��5激光热处理身管镀铬层新工艺362
§8��5身管寿命363
8��5��1身管寿命判别条件及分析364
8��5��2火炮寿命终止时寿命发数的计算公式366
8��5��3身管寿命的预测方法368
8��5��4影响身管寿命的因素375
8��5��5提高身管寿命的技术措施378

参考文献381

索引383

前言/序言

《火药的奥秘：从黑火药到现代炸药的演进与应用》 本书将带领读者踏上一段穿越时空的旅程，深入探索火药这一改变世界进程的物质。我们将从最古老的黑火药说起，解析其构成、燃爆原理以及在中国古代军事和工程领域的早期应用。随后，本书将详细阐述无烟火药的诞生，分析其相较于黑火药在威力、稳定性和清洁度上的巨大飞跃，并重点介绍其在近现代军事装备发展中的关键作用。 本书的核心内容将围绕现代炸药的发展及其多样化的应用展开。我们将深入研究硝化甘油、 TNT（三硝基甲苯）、 RDX（黑索金）等经典炸药的化学结构、合成工艺以及能量释放特性。同时，本书还将探讨现代炸药在工业领域的广泛应用，例如采矿、隧道挖掘、拆除工程以及地震勘探等，详细分析不同类型炸药在这些场景下的选择依据、安全操作规程以及环境影响。 此外，本书还将触及炸药在特殊领域的应用，例如在科学研究中作为能量源，在电影特效制作中的模拟效果，以及在应对自然灾害（如雪崩控制）等方面。我们还将简要介绍某些高能炸药的性能参数，但将避免涉及具体的武器设计细节。 本书并非一本关于武器制造的指南，而是聚焦于火药和炸药作为一种科学物质的物理化学性质、历史演进、工业应用和基础理论。通过对这一领域详尽的梳理，本书旨在为读者提供一个全面而深刻的认识，理解火药和炸药如何从实验室走向工业，又如何以其强大的能量深刻地塑造着人类的文明进程。 目录梗概： 第一章：黑火药的曙光 黑火药的起源与发现 黑火药的化学组成与燃爆机理 古代军事应用：从烽火狼烟到攻城拔寨 黑火药在工程与民用领域的初步探索 第二章：无烟火药的革命 硝化纤维的发现与应用 双基火药与单基火药的原理 无烟火药的优势：高能量密度与清洁燃烧 近现代火炮、步枪弹药的发展与无烟火药 第三章：现代炸药的崛起 高能炸药的化学基础 TNT：工业与军事的基石 RDX与HMX：更高能量的追求 其他重要工业炸药：铵梯炸药、塑料炸药等 起爆药与雷管：引爆能量的关键 第四章：工业巨力：炸药的工程应用 采矿业：地下财富的开掘 隧道与地下工程：穿越山川的脉络 爆破拆除：城市更新的利器 地球物理勘探：探寻地下宝藏 不同炸药在工业场景下的选择标准 第五章：特殊领域的力量 科学研究中的炸药应用 电影特效与模拟爆破 应急管理：雪崩控制与森林火灾扑救 炸药的运输、储存与安全管理 第六章：能量的未来展望 新型高能材料的研究方向 绿色炸药的探索与发展 火药与炸药的伦理考量（侧重于其破坏性而非具体武器） 总结：能量物质的永恒力量 本书以严谨的科学态度，清晰的逻辑脉络，丰富的事实依据，力求呈现一个客观、全面且引人入胜的火药与炸药发展史及其应用图景。我们将通过对化学原理的深入浅出阐释，对历史事件的细致回顾，以及对现代技术应用的生动描绘，帮助读者理解这项强大而复杂的技术对人类社会产生的深远影响。 （注：本简介旨在提供一个关于火药和炸药的科普性介绍，内容涵盖其化学、物理、历史和工业应用等多个方面，不涉及武器设计、弹道计算或具体弹药的制造细节。）

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，比我想象的要丰富得多，也深刻得多。它不仅仅是讲述子弹如何飞出枪膛，而是深入剖析了整个过程中的物理化学原理。我印象最深刻的是，作者对火药燃爆过程的描述，从火药的成分、结构，到点燃后的化学反应，再到产生大量的气体以及能量的释放，整个过程被描绘得淋漓尽致。书中还详细讲解了膛压对弹头的影响，以及弹头在膛内运动时所受到的各种力的作用。这些内容，让我对枪械的运作原理有了全新的认识，也让我明白了为什么不同类型的枪械和弹药会有如此大的差异。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书完全是出于一个偶然。当时在网上浏览，看到这个书名，觉得挺酷的。我一直对一些军事相关的知识有点好奇，但又怕过于专业的东西难以理解。这本书的封面设计给我的第一印象就是“专业”。那种简洁而有力量的设计，让我觉得里面一定藏着很多不为人知的秘密。拿到书后，我翻开目录，里面的章节名称确实挺吓人的，什么“火药燃爆过程分析”、“膛壁与弹头的相互作用”、“弹道稳定性理论”等等，每一个都透着一股子“硬核”的味道。我当时心里就嘀咕，这得是多么专业的读者才能看得懂啊？我这种半吊子爱好者，是不是会直接被劝退？

评分☆☆☆☆☆

但当我耐着性子，从头读下去的时候，我意外地发现，事情并没有我想象的那么糟糕。作者在讲解过程中，似乎总能站在读者的角度考虑问题。他不会上来就扔给你一堆复杂的公式，而是会先用相对通俗易懂的比喻来引入概念，然后再逐步深入到理论层面。比如，在讲解火药燃爆的能量释放时，他可能会用一个类似“水烧开后产生蒸汽推动锅盖”的类比，让你先对能量转化的过程有一个模糊的认识，然后再告诉你，火药燃烧释放的能量远比蒸汽要强大得多，并且是通过气体膨胀来产生推力。这种循序渐进的方式，让我在不至于完全失去兴趣的同时，也逐渐建立起对相关知识的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我对于“枪炮内弹道学”这个题目，最初的兴趣点是出于一种猎奇心理。总觉得这是一个很神秘、很专业的领域，里面一定藏着很多不为人知的“黑科技”。拿到书之后，第一感觉就是“厚重”。纸张的质感很好，字迹也清晰，一看就是印刷精美的学术书籍。但翻开目录，那些专业术语，比如“燃烧速率”、“气体动力学”、“弹头肩部载荷”等等，让我这个普通读者感到一丝畏惧。我一度担心自己是否能消化得了这么多的专业知识，会不会读着读着就放弃了。

评分☆☆☆☆☆

然而，鬼使神差地，我还是翻开了第一页。不得不说，作者的文笔，嗯，怎么说呢，不是那种华丽辞藻堆砌的风格，而是非常务实，甚至可以说是有点“干”。但正因为这种“干”，反而让我觉得它更加真实可信。他没有故弄玄虚，而是非常直白地把你带入到火药点燃的那一刻，去感受那股瞬间爆发的力量。从最初的火药成分分析，到燃烧过程中的温度、压力变化，再到这些变化如何驱动弹头在膛内加速，作者一步步地剖析，就像一个经验丰富的工程师，耐心地向你演示一个复杂机械的运作原理。我最佩服的是，他能够把那些抽象的物理化学过程，用相对容易理解的语言描述出来，虽然仍然是专业的术语，但配合着书中的插图和公式，我竟然能勉强跟上他的思路，甚至能想象出子弹在枪膛里经历的“惊心动魄”的一瞬。

评分☆☆☆☆☆

这本书，说实话，我拿到手的时候，心里是有点打鼓的。我对“枪炮内弹道学”这个词本身就没啥概念，感觉离我的日常生活太远了。我平时也就是看看小说，偶尔刷刷科普视频，这种硬核的科学著作，我实在不知道自己能不能啃得下去。封面设计倒是挺规整的，硬壳精装，纸张也厚实，一看就是那种“正经”的书。翻开目录，密密麻麻的术语看得我头晕，什么火药燃气动力学、膛压变化、弹头弹道轨迹等等，一个比一个陌生。我一度想把它束之高阁，当作一件艺术品来欣赏算了。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对“枪炮内弹道学”这个领域一直没有什么概念。我的印象中，它似乎是那种只有军事专家或者工程师才会接触的专业知识。因此，当我拿到这本书的时候，我心里还是有点忐忑的，担心自己是否能够理解其中的内容。书的装帧设计很扎实，一看就是那种很“学术”的书，让我更加觉得它离我的生活很遥远。然而，当我真正翻开书页，开始阅读时，我发现事情并非如此。作者的叙述方式，虽然用了大量的专业术语，但是他总能在关键的地方给出解释，或者用图示来辅助说明，这让我在理解上有了很大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，是一种前所未有的深入了解。我一直以为，子弹从枪膛射出，就是一个简单的“扣动扳机，子弹出膛”的过程。但这本书让我明白了，在这短短的瞬间，枪膛内部发生了多么剧烈而复杂的变化。从火药的瞬时燃烧，到产生巨大的膛压，再到弹头如何在巨大的压力下被推出，这个过程的每一个细节，作者都进行了细致入微的描绘。我尤其对其中关于膛压变化的描述印象深刻，书中通过各种图表和公式，展示了膛压是如何随着弹头的运动而变化的，这种动态的分析，让我对内弹道的过程有了更立体、更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《枪炮内弹道学》，我首先是被它的书名所吸引。感觉是一个非常专业且有深度的领域。拿到手后，书的质感很好，印刷精美，拿在手里就有一种“硬核”的感觉。但是，当我翻开目录，看到那些密密麻麻的专业术语时，说实话，心里还是有点打怵的。像“火药燃爆过程”、“膛内气动力学”、“弹道参数优化”这些词汇，对于我这样对物理和化学知识了解不多的读者来说，简直是天书。我担心自己会看不懂，会觉得晦涩难懂，甚至会望而却步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，怎么说呢，它就像一座深邃的知识宝库，需要你一点点地去挖掘。我起初拿到它的时候，觉得它就是一个关于枪械背后科学原理的介绍，可能会涉及一些力学、化学知识。但读进去之后，我才发现它远远不止于此。作者在解释火药燃爆的各个阶段时，会涉及到非常精细的物理化学反应过程，例如火药颗粒的分解、气体产物的生成、温度和压力的瞬时升高等等。这些描述，如果不是有非常专业的知识背景，真的很难想象。更让我惊叹的是，作者还会将这些理论知识与实际的枪械设计相结合，分析不同枪型、不同弹药在内弹道学上的差异，以及这些差异如何影响射击的精度和威力。

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图书一直在这里购买，价格和质量的都很好。

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挺好的，讲的非常细致，能够对内弹道专业的有所帮助。

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很好，下次继续购买！

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包装很豪华，书比老版增加了不少最近几年的研究内容