Balistyka wewnętrzna klasycznych broni lufowych

Opis

Treści przedstawione w opracowaniu dotyczą balistyki wewnętrznej, która wykorzystuje podstawowe prawa termodynamiki i mechaniki płynów. Specyfika zjawiska strzału wymaga jednak odpowiedniego przystosowania tych praw ze względu na dynamikę strzału. Problemy te zostały przedstawione w rozdziale pierwszym omawiającym wybrane elementy teorii bilansów i drugim przedstawiającym modelowanie matematyczne zjawisk fizycznych balistyki wewnętrznej. Badaniem zjawiska strzału, czyli szybkiej konwersji energii chemicznej ładunku prochowego na energię cieplną gazowych produktów spalania, a następnie zamianę jej na energię kinetyczną pocisku w przewodzie lufy oraz innych ruchomych części układu miotającego, zajmują się dwa działy balistyki wewnętrznej – pirostatyka i pirodynamika. Jednakże metody pirostatyki wykorzystywane są przede wszystkim do określania własności fizykochemicznych i balistycznych materiałów wybuchowych miotających (prochów), co zostało przedstawione w rozdziale trzecim. W rozdziale czwartym omówiono zadania pirodynamiki, która opisuje główną fazę zjawiska strzału. Dla przyjętego balistycznego modelu lufowego układu miotającego sformułowano balistyczne równania bilansowe zasobu masy, pędu i energii łącznej mieszaniny gazowo-prochowej we współrzędnych Eulera oraz Lagrange’a. W rozdziale piątym do równań bilansowych dołączono równania fenomenologiczne balistyki wewnętrznej oraz termodynamiki, tworząc zamknięty układ piętnastu równań różniczkowych, opisujących proces zjawiska strzału w klasycznej broni lufowej. W rozdziale szóstym rozpisano równania balistyki wewnętrznej na cztery fazy zjawiska strzału występujące w klasycznej broni lufowej. Metodę rozwiązania układu równań różniczkowych balistyki wewnętrznej oraz zarys działania programu numerycznego BalWew-ZW napisanego w języku programowania obiektowego Delphi 7, całkującego układy równań różniczkowych, omówiono w rozdziale siódmym. W rozdziale ósmym przedstawiono wyniki symulacji cyfrowej rozwiązania problemu głównego balistyki wewnętrznej, czyli określenia w funkcji czasu między innymi takich wielkości, jak: ciśnienia całkowite, statyczne na dnie pocisku, średnie statyczne między dnem pocisku a dnem komory nabojowej oraz dynamiczne, temperaturę GPS, prędkość oraz drogę dna pocisku w lufie dla dwu rodzajów układów lufowych, a mianowicie armat i broni strzeleckiej. W rozdziale dziewiątym wspomniano o istnieniu metod analitycznych, syntetycznych katalogów balistycznych oraz empirycznych rozwiązania problemu głównego balistyki wewnętrznej i ich realnego znaczenia w dobie zaawansowanych elektronicznych technik obliczeniowych, umożliwiających posługiwanie się efektywnymi metodami bezpośredniego całkowania numerycznego układów równań różniczkowych. Z metod empirycznych wybrano i przedstawiono metodę Leduca rozwiązania oraz metodę Muraoure’a wyznaczania strat ciepła w bombie manometrycznej.