基于非致命的变初速技术研究

作     者：王华旭 

作者单位：中北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王刚

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

主      题：非致命武器 变初速 内弹道 仿真 

摘      要：本文通过对国内外防暴武器致伤阈值的分析，得到了口径为18.4mm动能弹的致伤阈值;应用外弹道的相关理论求得了在该致伤阈值下，不同射程时弹丸的最高初速。从对初速影响因素的分析入手，提出了实现变初速射击的技术途径。结合防暴武器的结构特点，确定采用外加药室容积或身管开漏气孔的变初速方案。应用内弹道理论，建立了两种变初速方案的内弹道数学模型;利用Runge-Kutta算法，在MATLAB环境下进行了变初速内弹道的仿真，得到了外加药室位置和容积、漏气孔位置和大小对弹丸初速的影响规律及影响程度。从防暴枪总体协调性，使用方便等方面综合考虑，确定非致命防暴枪同时采用外加药室容积和身管开漏气孔的方式实现变初速发射。通过对多种方案的分析和比较，确定了外加药室的位置在距离膛底8.5mm处，容积为26.6cm;漏气孔位置在距离膛底73.5mm处，直径分别为6.5mm、10mm、12mm时，能够在35m、25m、15m射程上，使弹丸的能量低于致伤阈值的要求，但同时又能保证弹丸有足够的威力。通过仿真结果可以发现，所确定的变初速发射的结构参数能够实现防暴枪的非致命射击，并对变初速装置的结构进行了设计。论文的研究对变初速技术的工程应用具有一定的指导意义。