Исследование процесса выстрела из артиллерийской системы

Московский государственный технический университет 

имени Н.Э. Баумана 

А.К. Ефремов, И.И. Меркулова 
 
 
Исследование процесса выстрела  
из артиллерийской системы 
 
 
Учебное пособие 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

УДК 623.52 
ББК 68.8 
        Е92 

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/173/book1549.html 

Факультет «Специальное машиностроение»  
Кафедра «Автономные информационные и управляющие системы» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
 МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 

 

Ефремов, А. К. 

 
Исследование процесса выстрела из артиллерийской системы : учебное пособие / А. К. Ефремов, И. И. Меркулова. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. —  
35, [5] с. : ил. 

ISBN 978-5-7038-4539-4 

 
Приведены краткие теоретические сведения для освоения курса и 
выполнения лабораторного практикума по дисциплине «Динамические 
воздействия в АИУС». Представлено исследование процесса выстрела из 
артиллерийской системы на основе  разработки структурной модели в 
среде математического пакета программ MATLAB/Simulink. Рассмотрены основные приемы работы в среде Simulink, описан интерфейс и изложены принципы составления структурных схем в этой среде.    
Для бакалавров, обучающихся по направлению «Управление в технических системах» в МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
 
УДК 623.52 
 
ББК 68.8 

  
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017 
  
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4539-4 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017

Е92 

Предисловие 

Данное учебное пособие соответствует программе дисциплины «Динамические воздействия в автономных информационных 
и управляющих системах» (АИУС), в рамках которой предусмотрены лабораторные работы объемом 17 часов. 
Цель учебного пособия — обучение решению системы дифференциальных уравнений, представляющей собой математическую модель процесса выстрела из артиллерийской системы. Выстрел порождает мощные силы инерции, под действием которых 
происходит взведение взрывателей. Количественную оценку данных сил можно получить, применив законы изменения во времени элементов движения снаряда под действием силы давления 
пороховых газов, определяемой методами одной из артиллерийских наук — внутренней баллистики.  
Изложены теоретические основы расчета процесса выстрела и 
даны рекомендации по построению структурной схемы в среде 
математического пакета программ MATLAB/Simulink для исследования процесса выстрела из артиллерийской системы.  
Подробно рассмотрен пример выполнения лабораторной 
работы. В конце издания представлены варианты заданий и 
данные, требуемые для выполнения лабораторной работы. 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА  
ПРОЦЕССА ВЫСТРЕЛА 

Математически задача сводится к решению системы дифференциальных уравнений, описывающих движение боеприпаса в 
канале ствола орудия. Прямая (основная) задача внутренней баллистики имеет своей целью для системы с известными характеристиками построить законы изменения элементов движения снаряда 
при выстреле: давления р, скорости V и перемещения снаряда l.  
В настоящее время задача решается на ЭВМ, поскольку численный 
метод не налагает каких-либо принципиальных ограничений на 
степень сложности математической модели выстрела [1].  
В классической внутренней баллистике считается, что до 
окончания врезания ведущего пояска снаряд остается неподвижным, т. е. горение заряда происходит в постоянном объеме — соответствующий период выстрела называют пиростатическим. 
Согласно этому предположению движение снаряда начинается в 
зарядной каморе при давлении 
0
0
p
s
 
, где 
0
  — сила сопротивления ведущего пояска, соответствующая полному врезанию, 
s — площадь сечения канала ствола; р0 называют давлением форсирования.  
Различают два периода пиродинамики: до конца горения заряда и до вылета снаряда из канала ствола (период адиабатического 
расширения газов).  

Основная задача внутренней баллистики 

Система снаряд—пороховой заряд—ствол представляет собой 
термодинамическую машину, в которой тепловая энергия, выделяемая при горении пороха, трансформируется в кинетическую энергию снаряда, ствола и откатных частей орудия. Поэтому изучение 
процесса образования пороховых газов и их действия в канале ствола — одна из важнейших задач внутренней баллистики. Уравнение 
состояния порохового газа обычно записывают в виде 

 
RT
p
w

  , 
(1) 

где р — давление; R — газовая постоянная; T — абсолютная температура; w — удельный объем;  — коволюм, м3/кг.