§ 2.4. Последействие пороховых газов

В момент вылета, когда дно снаряда пройдет через дульный срез ствола, начнется процесс истечения пороховых газов из ка­нала ствола орудия. Давление пороховых газов будет умень­шаться от величины р_я до атмосферного давления р_а-

Период времени от момента вылета до момента, когда давле­ние газов в канале ствола сравняется с атмосферным, называется периодом последействия пороховых газов на орудие. Продолжи­тельность периода измеряет­ся сотыми долями секунды.

При истечении пороховых газов образуется газовая струя (рис. 2.3), которая в первые моменты будет обго­нять снаряд, сообщая ему дополнительную скорость, пока скорость струи не сравняется со скоростью снаряда. После этого дей­ствие газов на снаряд будет выражаться в том, что при

движении в газовой струе снаряд будет испытывать меньшее со­противление среды, чем при движении в невозмущенной атмосфере.

Период времени от момента вылета до момента, когда снаряд покинет струю пороховых газов, называется периодом последей­ствия пороховых газов на снаряд. Продолжительность периода измеряется тысячными долями секунды.

Основными характеристиками процесса истечения газов яв­ляются: .

• скорость истечения

• секундный расход газов G

В формулы (2.32) и (2.33) вошли следующие величины:

— давление и плотность пороховыхгазов внутри ствола в сечении, где скорость газов

— площадь критического сечения струи газов;

— параметр, зависящий от величины б и силы пороха

— коэффициенты потери скорости истечения и секунд­ного расхода, меньшие единицы.

При рассмотрении последействия пороховых газов на орудие необходимо знать характер изменения давления газов в канале ствола в период последействия, которое определяется с помощью уравнения адиабаты

где—плотность пороховых газов в данный момент времени:

Можно получить величину давления пороховых газов в канале ствола в любой момент периода последействия:

где

При рассмотрении последействия пороховых газов на снаряд наибольший интерес представляют вопросы о приращении скоро­сти снаряда и о силах, действующих на детали взрывателей. В первом приближении можно полагать, что на снаряд действует только сила давления пороховых газов на его дноТогда урав­нение движения снаряда в период последействия будет иметь вид-

Для решения этого уравнения необходимо знать силуВозьмем в газовой струе произвольное поперечное сечение (рис. 2.3) площадьюкоторое перемещается вместе со снарядом со скоростьюОбозначим скорость частиц газа в направлении оси газовой струи черезСкорость газа относительно рассматри­ваемого сечения будет равнаа изменение количества дви­жения газовпроходящих через это сечение за 1 с:

Из теоретической механики известно, что изменение количества движения за 1 с равно силе.

Учитывая, что площадь дна снаряда s меньше, чем сечение

струираз, будем считать, что и сила, приложенная к дну

снаряда, будет во столько же раз меньше величины изменения ко­личества движения газов. Поэтому найдем

где— коэффициент согласования, косвенно . учитывающий со­противление воздуха и приближенно равный 0,7. Для вычисления приращения скорости в периоде последействия необходимо проинтегрировать уравнение (2.38) с дополнитель­ными уравнениями типа равенства (2.40).

Расчеты и опыты показывают, что приращение скорости сна­ряда в периодепоследействия лежит в пределах 0,5—2%. Длина пути снарядаза период последействия приближенно может быть найдена с помощью экспериментальной формулы

Изучение периода последействия пороховых газов имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение