某型测速弹道枪弹丸动量与枪械后坐动量关系的探讨

张宇峰，李久成，郑玉新，张福三，张军

（63856部队，白城 137001）

弹丸动量与枪械后坐动量之间关系是某项理论研究课题的主要问题。通过对火炮弹道自由后坐试验的工程实践的研究，从理论与工程实践的结合上，得出不支持现在使用的膛内时期终结时后坐部分具有的自由后坐动量采用下式计算其动量值MhWg［1］：

式中：Mh、m—后坐部分及弹丸质量；Wg—某瞬时后坐部分绝对速度；v0—弹丸初速；ω—装药质量。

应采用下式：

计算膛内时期终结时后坐部分具有的自由后坐动量的大小。

1 试验验证

为验证所得结论的正确性，进行了弹道自由后坐试验，获得了某口径标准弹弹丸初速、某型测速弹道枪后坐速度-时间曲线等多项数据，并对数据进行了分析计算，得到了预期的结果。实验曲线如图1所示，具体数据见表1、表2、表3。

表1 对后效期作用时间的统计计算表Tab.1 Statistical computing table of aftereffect period action time

表2 装药、弹丸质量及全弹质量称量结果Tab.2 Weighing result of the powder charge，pill，and complete round

表3 弹丸初速及枪械不同时期后坐速度Tab.3 Muzzle velocity of pill and firearm back speed of different times

2 数据分析处理

采用F检验法对枪口动量值的方差σ1，与后效期的平均作用时间是3.02毫秒时后坐体具有的自由后坐动量值的方差σ2以及取后效期的平均作用时间的下限值（2.89毫秒）时后坐体具有的自由后坐动量值的方差σ3，分别进行一致性检验。检验结果表明：不能认为方差σ1与方差σ2以及与方差σ3具有一致性，因此，需要采用方差不一致的情况，对其平均值进行一致性检验。

图1 枪械后坐能量测试曲线局部图Fig.1 Part curve of the back energy test of the firearm

后效期的平均作用时间是3.02毫秒，对膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量值与枪口动量值进行一致性检验。

因为不能认为两者的方差具有一致性，因此采用方差不一致的情况进行检验。求统计量T［4］：

对自由度数据归整后，取v′=10，α=0.05时，查表得tα2=2.228。因为T＜tα2，所以不能认为弹丸飞出枪口瞬间后坐体具有的自由后坐动量与枪弹的枪口动量值是不一致的，说明在膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量与弹丸飞出枪口时的枪口动量是具有一致性的，即下式成立：

取后效期下限时间2.89毫秒时，膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量与枪口动量值的一致性检验。

表4 膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量与枪口动量一致性检验表Tab.4 Consistency check table of free recoil momentum and muzzle momentum after the barreltime

因为不能认为两者的方差具有一致性，因此采用方差不一致的情况进行检验。求取统计量T：

对自由度数据归整后，取v′=10，α=0.05时，查表得tα2=2.228。因为|T|＜tα2，所以不能认为弹丸飞出枪口瞬间后坐体具有的自由后坐动量与枪弹的枪口动量是不一致的，说明在膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量与弹丸飞出枪口时具有的枪口动量是具有一致性的。

由上面的试验结果表明：在膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量的大小与弹丸飞出枪口瞬间具有的枪口动量的大小具有一致性，即下面等式成立：

3 结论

（1）取后效期的平均作用时间3.02毫秒时，膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量与枪口动量的大小进行一致性检验，检验结果表明两者具有一致性。

（2）后效期时间的平均值为3.02毫秒，取显著性水平α=0.05时，则在置信水平95%的条件下，后效期作用时间落入3.02±0.13毫秒区间内。我们取下限2.89毫秒时录取的后坐体具有的自由后坐速度值，来计算后坐体此时具有的自由后坐动量，这时的自由后坐动量值的大小仍然与枪口动量值的大小具有一致性。因此，膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量与枪口动量值具有一致性，即下面等式是成立的：

（3）综上所述表明：现在使用的膛内时期终结时后坐体具有的自由后坐动量的计算式

是欠妥的，不能准确表达弹道自由后坐试验的实际结果。

（4）对某型测速弹道枪的弹道自由后坐试验结果表明：构成膛内时期火药气体压力要素中的质量元素的移动动量，对系统〔后坐部分、发射装药（火药气体）和弹丸组成的物体系〕的总动量（矢量）以及对膛内时期后坐部分具有的自由后坐动量的大小不产生影响，某型测速弹道枪发射时在膛内时期终结时后坐部分具有的自由后坐动量的大小采用下式表述与计算：

是符合该枪弹道自由后坐试验实际试验结果的。

［1］张为合，古玥. 物理学［M］.北京: 化学工业出版社，1985.

［2］潘承畔，韩之俊.武器弹药试验和检验的公算与统计［M］.北京：国防工业出版社，1980.

［3］孟继一.轻武器测试技术［M］.北京：国防工业出版社，2005.

［4］闫章更，魏振军.试验数据的统计分析［M］.北京：国防工业出版社，2001.