Utskjutning; övertändning och prestanda

Författare:

  • Kevin Nordin Bates
  • Oskar Parmhed

Publiceringsdatum: 2019-03-12

Rapportnummer: FOI-R--4682--SE

Sidor: 44

Skriven på: Svenska

Forskningsområde:

  • Vapen, skydd och säkerhet

Nyckelord:

  • CFD
  • Computational Fluid Dynamics
  • innerballistik
  • eldrör
  • kanon
  • rörligt nät.

Sammanfattning

Eldrörsinnerballistik behandlar skeenden inuti ett eldrör när det avfyras. Ofta syftar eldrörsinner-ballistik till att besvara frågor rörande maximalt tryck i eldröret, mynningshastighet hos projektilen eller mynningstryck vid projektilpassage. För att kunna besvara sådana frågeställningar fordras kunskap om krutet (själva ämnet), dess sammansättning och hur det brinner; krutkornets utformning, täthet och eventuella ytbehandlingar; eldrörets utformning, kammarstorlek och -form, räffelstigning; projektilens vikt och utformning med mera. I denna rapport redovisas arbete med utveckling av beräkningsverktyg för att simulera det innerballistiska förloppet hos eldrör med slutet bakstycke (ej bakblåsare) i flera olika grader av komplexitet. En termodynamisk modell används för de vanligaste och enklaste frågeställningarna. En endimensionell gasdynamisk modell används för att trovärdigt kunna simulera fall med högre laddningstäthet, eller mer komplexa brinnförlopp. Slutligen används en tredimensionell modell för detaljerad simulering av delar av förloppet som utveckling med målet att simulera en friflygande projektil. Denna mest komplexa modell utvecklas också för att kunna beskriva förbränning av individuella krutkorn, något som behövs för detaljerade studier av övertändning och förbränningsinstabiliteter. En studie av forceringsmotståndets generella påverkan på prestanda presenteras också.