8.1 Характеристики комбинированного заряда .

Пусть комбинированный заряд состоит из кг тонкого пороха и кг толстого пороха ( 8,1 )

Относительные веса ; ; .

Эти пороха имеют Следующие характеристики :

тонкий 2е₁' ; U₁' ; Ik' ; f' ; ;

толстый 2е₁'' ; U₁'' ; Ik'' ; f'' ; ;

е₁''>е₁' ; Јk''> Јk' ; Г'' < Г' ;

По правилу cмещения находим :

(8,2)

(8,3)

(8,4)

; (8,5)

Получим (8,6)

Эти формулы справедливы пока горят оба пороха . После сгорания тонкого пороха ; Г'=0; зависимости примут вид :

; ; ;Г= Г''(8,7)

Иначе говоря , после сгорания тонкого пороха быстрота газообразования и интенсивность газообразования резко убывают ( рис... фиг.3,52 ) . На рис... фиг.3,52 пунктиром с крестиком показан характер изменения Г( ) комбинированного заряда в первой и второй стадиях горения . Если оба пороха взять при условии и ( трубка , лента )

Г'= ;

Полагая для смеси -Јk (условный импульс), получим

или

8.2 Закон развития давления пороховых газов при горении комбинированного заряда в постоянном объеме .

В основу вывода положены допущения , что пороха перемешены , один из порохов горит по геометрическому закону ( изменяется  очень слабо ), воспламеняется заряд мгновенно .

8.21 Горение одного пороха .

Давление рассчитываем с учетом воспламенителя 

(8,8)

где ; где

Для пороха с мало изменяющейся  поверхностью тогда

или

где :

; (8,10)

(8,11)

Зависимости , выведенные для одного пороха , являются  основными для анализа горения и комбинированного заряда .

8.2.2 Горение комбинированного заряда .

Пусть заряд состоит из смеси 2-х порохов с постоянной поверхностью горения . Пусть f и одинаковы для этих порохов , тогда , используя зависимость (8,9)-(8,11) будем иметь для одного значения :

для тонкого пороха: для толстого пороха:

;

;

Все эти зависимости ,

т.к. Г''>Г' и t_k'<t_k'' и при данном давлении .

Кривые p'(t) и p''(t) изображены на рис... фиг.3,53 . Кривая ... – для тонкого dH для толстых порохов . Рассмотрим или ... кривая  p(t) для смеси порохов в первой среде горения ( пока горит часть пороха ) будет ; (8,12)

Т.е. в первой фазе комбинированный заряд будет как заряд одного пороха с прогрессивными характеристиками , но в сравнении с характеристиками тонкого и толстого пороха кривая пойдет по какой-то кривой а_с между линиями а_с' и а_c'' , но импульс давления к концу 1-й фазы ( сгорания тонкого пороха равен импульсу давления к концу горения одного тонкого пороха Ik ) .

На рис... ( фиг.3,53 ) импульс давления  имеет одну и ту же величину на кривой а_с' - обозначим С' , на кривой а_c – c , на кривой аН – c'' . В точке c Г' обращается  в ноль и общая поверхность горения резко убывает , наступает вторая  среда горения толстого пороха часть которого в заряде была .

(8,13)

Таким образом интенсивность газообразования во 2-й среде

,,,,,,,,,,,

и поэтому при одинаковом давлении p

т.е. скорость нарастания  давления будет меньше , чем горение всего заряда из толстого пороха . Кривая во второй фазе будет СВ , причем она расположена более полого , чем С''Н . Начиная с точки G тангенс угла наклона надо умножить на величину приращения  ( кривая  СВ ) .

Уравнение кривой СВ получим , определяя переменные выражения  .

или (8,14)

откуда до конца горения толстого пороха:

(8.15)

Полное время  сгорания  комбинированного заряда ,

t_k=t_k+(t_k-t_k')= ( 8,16 )

Горение комбинированного заряда в целом заключается  вместе с горением толстого пороха , имеющего величину полного импульса давления I_k''.

Оказывается , что смесь в конце горения имеет такой же импульс I_k'' что и один толстый порох . Иначе говоря , полный импульс давления толстого пороха не зависит от того , горит ли он в смеси или один . Следовательно ... из кривых давления 

а_с'=а_c=а_c''= I_k'

a_cB=а_c''Н= I_k''

Эти теоретические выводы хорошо согласуются  С опытами в манометрической бомбе , Сделанные Мюрауром , причем была разная  природа порохов . На основании теоретических и опытных исследований можно сделать вывод о том , что чем больше в заряде тонкого пороха , тем больше интенсивность горения в начальной среде , тем меньше одна во второй среде, тем больше дегрессивность заряда в целом. На рисунке ... фиг.3,54 показано влияние заряда тонкого пороха в смеси . Запишем окончательные выражения газоприхода комбинированного заряда

( 8,17 )

- характеристики условного эквивалентного единого пороха , дающий тот же закон газообразования  как и горящая  смесь тонкого и толстого порохов .

(8,18)

В частности ( 8,18 ) говорит о том , что смесь двух порохов с постоянными поверхностями горения будет ( , т.к. ) порох дегрессивен . Получаем ломанные линии , т.е. дегрессивный порох . На рис... (фиг.3,57) показаны зависимости для 2-х порохов , у которых .

Выводы .

Приведенные в пиростатике зависимости и методика определения характеристик позволяет по опытам в манометрической бомбе дать полный анализ баллистических характеристик и его закона горения .

Баллистические характеристики : сила пороха f и коволюм определяются по опытам в бомбе при 2-х – 3-х плотностях заряжания по 3-5 опытов при каждой . В полученные на опыте данные ( p_m , f , ) вводится поправка на теплоотдачу и определяются исправленные значения f₀ и , коэффициент скорости горения – U₁ определяется на основе обработки интегральной кривой , . Геометрический закон горения пороха позволяет определить газоприход , быстроту газообразования , интенсивность газообразования чисто из геометрических соотношений .

Физический закон горения характеризуется опытной кривой интенсивности газообразования в функции от или t и кривой изменения импульса давления в функции сгоревшей части заряда . Кривая Г( ) является анализатором процесса , протекающего при горении пороха в замкнутом объеме и позволяет учесть влияние различных факторов , которые другими методами обнаружить или невозможно или затруднительно . Для суждения о горении пороха в канале орудия при выстреле необходимо провести опыты в бомбе при различных плотностях заряжания и определить влияние на уменьшение прогрессивности горения или провести опыты в бомбе конструкции Ю.Ф. Христенко при , используемых в орудии . Весь этот метод исследования может быть назван методом баллистического анализа порохов . Этот метод позволяет конструировать партию готовой продукции путем сравнения опытных кривых с кривыми образцового пороха и дать заключение , что можно определить при стрельбе из орудия .

Обозначим характеристики штатного образца -

опытного образца - , тогда

где - плотность заряжания штатного пороха в орудии . Чтобы избежеть погрешностей лучше величины J^// и J^/ брать как J= , чтобы устранить разброс воспламенения пороха .

Приведенная формула позволяет без стрельбы определить примерный вес опытной партии пороха , дающей то же самое наибольшее давление газов и начальную скорость снаряда , что и штатный порох . Более точное значение получим , если решим основную задачу внутренней баллистики по специально разработанной программе .