بررسی کمی پارامترهای موثر بر رفتار احتراقی پیشرانه تفنگی در سیکل بالستیک داخلی

تکرارپذیری و تشتت از مولفه های مهم در تحلیل، شبیه سازی و طراحی سیکل بالستیک داخلی سلاح های توپخانه ای است. در کار تحقیقاتی حاضر نحوه و میزان تاثیرگذاری پارامترهای بالستیکی پیشرانه بر فشار ماکزیمم محفظه احتراق، سرعت دهانه و درنتیجه بازده پیزومتریک به‌عنوان معیار اصلی برای بررسی تکرارپذیری شلیک برای سلاح های با کالیبر متفاوت، بررسی‌شده است. با توجه به این که تعدد پارامترهای درگیر در عملکرد سلاح و برهم کنش آن ها، بررسی عملکرد آن را در اثر عوامل مختلف دشوار می کند، لذا با استفاده از نرم‌افزار دیزاین اکسپرت برای سه سلاح با کالیبرهای مختلف طراحی آزمایش انجام‌گرفته و با روش‌های مختلف صحت مدل های به‌دست‌آمده بررسی‌شده است. در ادامه با استفاده از کد جامع تحلیل بالستیک داخلی تفنگ به نام بدر2، مقادیر فشار ماکزیمم، سرعت دهانه و بازده پیزومتریک برای کلیه حالت‌های طراحی آزمایش، به‌دست‌آمده است. نتایج نشان می دهد نمایه نرخ سوزش (29.79 %)،  جرم پیشرانه (13.61 %)، قطر خارجی گرین (13.22 %)، ضریب نرخ سوزش (9.21 %) و نسبت گرمای ویژه (9.15 %) دارای بیش‌ترین تاثیر، دمای شعله آدیاباتیک (0.19 %) و طول گرین (0.76   %) کم اثرترین و سایر پارامترها مثل نیروی ویژه (7.44 %)، دانسیته (4.19 %)، قطر سوراخ های گرین (3.24 %) و حجم مشترک (2.47 %) دارای تاثیر متوسط هستند. 

quantitative investigation of the effective parameters in the combustion behavior of the gun propellant in the interior ballistic cycle

in analysis, simulation, and design of internal ballistics cycles of artillery weapons, repeatability and scattering are important components. in the current research work, the method and extent of the influence of ballistic parameters on the maximum combustion chamber pressure, muzzle velocity, and ultimately the piezometric efficiency for different caliber weapons have been investigated, which is the main criterion for evaluating the repeatability of firing. due to the numerous parameters affecting weapon performance and their interactions, evaluating weapon performance under various factors is challenging. therefore, experimental design was conducted for three weapons with different calibers using a central-composite method .the values of maximum pressure, muzzle velocity and piezometric efficiency with a 10% change in each of the ballistic parameters of the propellant and keeping the other parameters constant were calculated using the comprehensive internal ballistic analysis code of the gun named badr2 and the effectiveness of each parameter was obtained .the results show that on average the burning rate exponent (%29.79), propellant mass (%13.61), outer diameter of the grain (%13.22), burning rate coefficient (%9.21) and ratio of specific heat (9.15) have the most effect, while adiabatic flame temperature (%0.19) and grain length (%0.76) the had low effect on the result and other parameters such as, specific force (%7.44), density (%4.19), diameter of grain perforations (%3.24) and co-volume (%2.47) have a medium effect.