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绪论1

1 外弹道学的研究对象及其任务1

2 常用术语、定义与符号2

第一篇 外弹道学基本问题5

第一章 抛物线理论5

1 重力和重力加速度5

2 抛物线弹道方程7

3 弹道任意点、顶点和落点诸元8

4 抛物线理论的应用10

4.1 等斜射程时高低角与瞄准角的关系 弹道刚性原理10

4.2 相对停留时间12

4.4 修正公式13

4.3 平均弹道高13

第二章 作用于弹丸的空气动力和力矩15

1 引言15

2 大气特性简介15

2.1 大气构成15

2.2 空气状态方程 虚温16

2.3 气压、气温及其随高度的分布17

2.4 我国炮兵标准气象条件19

2.5 声速随高度的标准变化20

3 空气阻力21

3.1 空气阻力的组成部分21

3.2 摩阻22

3.3 涡阻25

3.4 波阻27

3.5 阻力定律与弹形系数33

3.6 空气阻力加速度 弹道系数 空气阻力函数37

3.7 声速对阻力函数的影响38

3.8 F(uτ)的经验公式39

4 弹轴与速度矢量不重合时的空气动力和力矩40

4.1 无自转与摆动时41

4.2 有自转和摆动时49

5 关于弹丸的知识55

5.1 弹丸的外形55

5.2 弹丸质量及其与口径和弹道系数的关系60

5.3 转动惯量61

1 基本假设63

第三章 弹丸质心运动方程组 空气弹道特性63

2 描绘弹丸质心运动的主要参量64

3 以时间t为自变量的弹丸质心运动方程组65

3.1 直角坐标系的弹丸质心运动方程组65

3.2 自然坐标系的弹丸质心运动方程组66

4 以x为自变量的弹丸质心运动方程组67

5 以y为自变量的弹丸质心运动方程组68

6 以弹道弧长s为自变量的弹丸质心运动方程组69

7 斜角坐标系的弹丸质心运动方程组69

8 空气弹道的一般特性72

8.1 速度沿全弹道的变化72

8.2 空气弹道的不对称性75

8.3 最大射程角77

8.4 空气弹道由с、υ0、θ0三个参量完全确定79

附录 空气弹道的存在唯一性证明80

第四章 外弹道解法82

1 引言82

2 近似分析解法82

2.1 西亚切解法及其应用83

2.2 级数解法86

2.3 炸弹弹道解法89

2.4 空中射击弹道的近似解法95

3 数值积分法102

3.1 差分法102

3.2 龙格-库塔法116

4 外弹道表解法121

4.1 低伸弹道表的应用122

4.2 地面火炮外弹道表的应用123

4.3 高射炮外弹道表的应用125

第二篇 弹丸飞行稳定性理论128

引言128

第五章 坐标系及弹丸的一般运动方程组131

1 坐标系及坐标变换131

1.1 坐标系131

1.2 坐标变换131

2 作用在弹丸上的力和力矩136

3 弹丸的一般运动微分方程组138

3.1 弹丸质心运动方程组138

3.2 弹丸绕心运动方程组139

3.3 考虑弹丸不对称时的绕心运动141

第六章 起始扰动引起的弹轴运动--攻角方程的齐次解142

1 旋转弹的弹轴运动142

1.1 在简化条件下旋转弹的弹轴运动142

1.2 在全力组和力矩组作用下旋转弹的弹轴运动147

2 尾翼弹的弹轴运动155

2.1 非旋转尾翼弹的弹轴运动155

2.2 旋转尾翼弹的弹轴运动157

2.3 马格努斯力矩对弹轴运动的影响158

3 气动参数与弹轴运动参数间的关系159

4 弹丸的自转运动159

4.1 旋转稳定弹丸的自转与膛线缠度159

4.2 弹轴自转的衰减161

4.3 尾翼弹的导转和平衡转速162

第七章 重力和弹丸不对称引起的弹轴运动--攻角方程的非齐次解164

1 重力引起的弹轴运动164

1.1 动力平衡角164

1.2 马也夫斯基方程166

1.3 动力平衡角和马也夫斯基方程的物理实质170

2 弹丸不对称性引起的弹轴运动171

3 攻角方程的非齐次解和通解174

第八章 弹轴运动对弹丸质心运动的影响177

1 引言177

2 起始扰动对质心运动的影响178

2.1 起始扰动对速度方向的影响--跳角散布178

2.2 起始扰动对弹丸质心运动轨迹的影响--螺线弹道184

2.3 起始扰动对弹道系数、射程及其散布的影响192

3 重力对弹丸质心运动的影响--偏流194

4 弹丸不对称性对速度方向的影响199

5 考虑有章动角存在时的弹丸质心运动方程组201

第九章 弹丸起始扰动初步分析203

1 引言203

2 前定心部紧压膛壁模型下的弹轴运动204

2.1 弹丸的受力分析204

2.2 半约束期内的弹轴运动206

2.3 后效期内的弹轴运动209

2.4 影响起始条件的主要因素及其与射弹散布的关系211

3.1 弹丸在膛内运动简介213

3 前定心部与膛壁碰撞模型下的弹轴运动简介213

3.2 几点结论215

第十章 弹丸飞行稳定性216

1 引言216

2 弹丸的陀螺稳定性讨论217

3 弹丸的动态稳定性219

3.1 弹丸的动态稳定性判据219

3.2 对稳定区的分析219

4 弹丸的追随稳定性223

5 膛线缠度公式224

6 尾翼弹丸的共振和转速闭锁现象227

6.1 弹丸的共振现象227

7 弹丸飞行稳定条件230

7.1 旋转弹飞行稳定条件230

6.2 转速闭锁230

7.2 尾翼弹飞行稳定条件231

8 弹轴非线性运动简介232

附录 陀螺力矩及其对稳定性的影响233

第三篇 射表编制、弹道设计与实验235

第十一章 修正理论235

1 概论235

1.1 标准条件235

1.2 修正理论的实际意义236

1.3 修正对象与方法236

1.4 弹道平均值 近似层权和高射层权238

2 求差法243

2.1 考虑弹道条件和气象条件非标准时的弹丸质心运动方程组243

2.2 考虑地形、地球条件时的弹丸质心运动方程组244

3 微分法--射程修正部分247

3.1 主要修正系数的计算247

3.2 弹道条件变化时的射程修正249

3.3 对气压、气温的修正 郎日文定理250

3.4 对风的修正254

3.5 修正系数表及其应用257

3.6 火炮运动时的修正258

3.7 炮耳轴与炮身轴线不垂直时的方向修正260

3.8 炮耳轴不水平时的方向修正261

3.9 地表为曲面与重力加速度大小和方面变化时综合修正量的估算263

4 微分法--飞行时间修正部分265

4.1 弹道条件和气压、气温非标准时飞行时间的修正265

4.3 横风对飞行时间的修正266

4.2 纵风对飞行时间的修正266

5 高射时的修正267

4.4 火炮运动对飞行时间的修正267

6 气温、气压变化用空气密度和音速变化替代的问题269

第十二章 射表编制问题273

1 射表的内容与形式273

2 射表的种类和要求275

3 射表基本诸元和修正诸元的计算276

3.1 应用质心运动方程组计算射表诸元277

3.2 应用弹道表计算射表诸元简介279

4 高低角对瞄准角的修正计算279

5 射表中各中间误差的确定281

7 高射炮射表编制问题282

6 低伸弹道射表编制问题282

第十三章 弹道设计问题285

1 概述285

2 弹形系数和弹道系数的分析与估算287

3 射击密集度的大小分析与估算289

3.1 距离中间误差的分析与估算290

3.2 方向中间误差的分析291

4 飞行稳定性的设计问题291

5 几个传统的最佳解介绍293

5.1 加农炮或榴弹炮合理初速与弹丸质量的选定293

5.2 穿甲弹的弹道设计问题297

6 有关尾翼式穿甲弹设计中的几个问题298

7.1 综合优化设计的意义299

7 弹丸的外弹道气功综合优化设计简介299

7.2 优化设计数模简介300

8 初速级的确定301

第十四章 外弹道实验简介303

1 射表编制实验303

1.1 射击实验前的准备303

1.2 初速及其中间误差的测定和速降修正公式305

1.3 跳角及其中间误差的测定312

1.4 弹道系数 飞行时间和密集度的测定315

1.5 侧偏和偏流测定320

1.6 气象诸元的测定323

1.7 炸高和炸点时间的测定324

2.1 弹丸运动曲线及其与气动力系数的关系325

1.8 射击实验计划与弹药消耗估算325

2 由自由飞行数据求弹丸气动力系数325

2.2 翻转力矩特征数和起始章动角速度的测定328

2.3 升力与马格努斯力特征数的实验测定329

2.4 极阻尼力矩特征数的实验测定330

2.5 马格努斯力矩特征数的实验测定330

2.6 赤道阻尼力矩特征数的实验测定331

2.7 Kx0及k值的实验测定332

2.8 尾翼弹空气动力系数及起始条件的实验测定333

附录334

一、符号表334

二、函数表341

参考文献386