某型測速彈道槍彈丸動量與槍械后坐動量關系的探討

張宇峰，李久成，鄭玉新，張福三，張軍

（63856部隊，白城 137001）

彈丸動量與槍械后坐動量之間關系是某項理論研究課題的主要問題。通過對火炮彈道自由后坐試驗的工程實踐的研究，從理論與工程實踐的結合上，得出不支持現在使用的膛內時期終結時后坐部分具有的自由后坐動量采用下式計算其動量值MhWg［1］：

式中：Mh、m—后坐部分及彈丸質量；Wg—某瞬時后坐部分絕對速度；v0—彈丸初速；ω—裝藥質量。

應采用下式：

計算膛內時期終結時后坐部分具有的自由后坐動量的大小。

1 試驗驗證

為驗證所得結論的正確性，進行了彈道自由后坐試驗，獲得了某口徑標準彈彈丸初速、某型測速彈道槍后坐速度-時間曲線等多項數據，并對數據進行了分析計算，得到了預期的結果。實驗曲線如圖1所示，具體數據見表1、表2、表3。

表1 對后效期作用時間的統計計算表Tab.1 Statistical computing table of aftereffect period action time

表2 裝藥、彈丸質量及全彈質量稱量結果Tab.2 Weighing result of the powder charge，pill，and complete round

表3 彈丸初速及槍械不同時期后坐速度Tab.3 Muzzle velocity of pill and firearm back speed of different times

2 數據分析處理

采用F檢驗法對槍口動量值的方差σ1，與后效期的平均作用時間是3.02毫秒時后坐體具有的自由后坐動量值的方差σ2以及取后效期的平均作用時間的下限值（2.89毫秒）時后坐體具有的自由后坐動量值的方差σ3，分別進行一致性檢驗。檢驗結果表明：不能認為方差σ1與方差σ2以及與方差σ3具有一致性，因此，需要采用方差不一致的情況，對其平均值進行一致性檢驗。

圖1 槍械后坐能量測試曲線局部圖Fig.1 Part curve of the back energy test of the firearm

后效期的平均作用時間是3.02毫秒，對膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量值與槍口動量值進行一致性檢驗。

因為不能認為兩者的方差具有一致性，因此采用方差不一致的情況進行檢驗。求統計量T［4］：

對自由度數據歸整后，取v′=10，α=0.05時，查表得tα2=2.228。因為T＜tα2，所以不能認為彈丸飛出槍口瞬間后坐體具有的自由后坐動量與槍彈的槍口動量值是不一致的，說明在膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量與彈丸飛出槍口時的槍口動量是具有一致性的，即下式成立：

取后效期下限時間2.89毫秒時，膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量與槍口動量值的一致性檢驗。

表4 膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量與槍口動量一致性檢驗表Tab.4 Consistency check table of free recoil momentum and muzzle momentum after the barreltime

因為不能認為兩者的方差具有一致性，因此采用方差不一致的情況進行檢驗。求取統計量T：

對自由度數據歸整后，取v′=10，α=0.05時，查表得tα2=2.228。因為|T|＜tα2，所以不能認為彈丸飛出槍口瞬間后坐體具有的自由后坐動量與槍彈的槍口動量是不一致的，說明在膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量與彈丸飛出槍口時具有的槍口動量是具有一致性的。

由上面的試驗結果表明：在膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量的大小與彈丸飛出槍口瞬間具有的槍口動量的大小具有一致性，即下面等式成立：

3 結論

（1）取后效期的平均作用時間3.02毫秒時，膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量與槍口動量的大小進行一致性檢驗，檢驗結果表明兩者具有一致性。

（2）后效期時間的平均值為3.02毫秒，取顯著性水平α=0.05時，則在置信水平95%的條件下，后效期作用時間落入3.02±0.13毫秒區間內。我們取下限2.89毫秒時錄取的后坐體具有的自由后坐速度值，來計算后坐體此時具有的自由后坐動量，這時的自由后坐動量值的大小仍然與槍口動量值的大小具有一致性。因此，膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量與槍口動量值具有一致性，即下面等式是成立的：

（3）綜上所述表明：現在使用的膛內時期終結時后坐體具有的自由后坐動量的計算式

是欠妥的，不能準確表達彈道自由后坐試驗的實際結果。

（4）對某型測速彈道槍的彈道自由后坐試驗結果表明：構成膛內時期火藥氣體壓力要素中的質量元素的移動動量，對系統〔后坐部分、發射裝藥（火藥氣體）和彈丸組成的物體系〕的總動量（矢量）以及對膛內時期后坐部分具有的自由后坐動量的大小不產生影響，某型測速彈道槍發射時在膛內時期終結時后坐部分具有的自由后坐動量的大小采用下式表述與計算：

是符合該槍彈道自由后坐試驗實際試驗結果的。

［1］張為合，古玥. 物理學［M］.北京: 化學工業出版社，1985.

［2］潘承畔，韓之俊.武器彈藥試驗和檢驗的公算與統計［M］.北京：國防工業出版社，1980.

［3］孟繼一.輕武器測試技術［M］.北京：國防工業出版社，2005.

［4］閆章更，魏振軍.試驗數據的統計分析［M］.北京：國防工業出版社，2001.