火炮身管内膛表层温度及其梯度规律研究
作者:刘朋科; 杨雕; 许耀峰; 宁变芳; 王军; 刘欢
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在火炮射击过程中,高温火药气体会降低枪管内膛表面的材料强度,改变相位,甚至形成熔融态,加速枪管内膛表面的烧蚀、侵蚀、磨损和裂纹的形成。研究身管内膛表面温度和梯度对揭示身管损伤机理具有重要意义。以大口径155mm火炮身管为研究对象,建立了身管热结构耦合动力学模型,模拟研究了外螺纹和表面镀铬对身管内膛表面温度的影响规律。结合实火试验后对身管内膛表面热影响层的检测,对模拟结果进行了比较。结果表明,筒体内膛表面温度沿径向迅速衰减,并形成较大的温度梯度。表面温度达到1500和190m,温度超过727达到材料相变温度。雄株系边缘有明显的热量积累,温度比雄株系表面高300多度,雄株系后温度降低约100度。内孔镀铬后,基板温度可降低约400℃。