Определение функции газообразования

Функция газообразования, точнее функция быстроты газообразования, является весьма убедительным фактором, могущим характеризовать и сравни­вать между собой артиллерийские системы. Функция быстроты газообразова­ния определяется по простому математическому выражению и хорошо согла­суется с опытом. Поэтому подсчет её для взятых нами артиллерийских систем представляет большой интерес. Подсчёт функции газообразования также при­ведён в ранее высланной работе «Артиллерийские орудия кратного действия», поэтому здесь ограничимся результатами расчёта.

Как уже отмечалось, быстрота газообразования Г в зависимости от части сгоревшего зарядараспадается на три фазы. Рассмотрим их подробнее.

• 1-я фаза охватывает период от начала воспламенения до части заряда, сгоревшей к моменту полного воспламенения и подсчитывается по формуле

где - в данном случае величина постоянная,

- давления воспламенителя;

• 2-я фаза охватывает период отдо и является периодом с переменной скоростью горения отдо

Функция газообразования в данной фазе подсчитывается по соотношению

,

где - в данном случае величина постоянная,

• 3-я фаза охватывает период отдо и является перио­дом с постоянной скоростью горения, который продолжается до конца горения пороха. Функция Г в данной фазе подсчитывается по соотноше­нию

Давление воспламенителя для 76 мм пушки обр.1902г. и однократного орудия 1-го варианта будет 100 кг/см². Давление воспламенителя для 3х-крат­ного орудия 2-го варианта подсчитано нами выше, и для заряда 'III' равно 100 кг/см², для заряда 'II' равно 96 кг/см² и для заряда 'I' равно 85 кг/см².

Максимальная ордината кривойвычисляется по формуле

и отвечает мгновенному воспламенению. Часть заряда, сгоревшего к моменту полного воспламенения, вычисляется по формуле

и применима при давлении воспламенителя от 10 до 150 кг/см²

На основании приведенных формул подсчитана быстрота газообразова­ния Г для взятых вариантов орудий. Результаты расчёта сведены ниже в табли­цу. По данным расчёта построен график функций газообразования ( фиг.20).

Сводная таблица данных расчёта функции быстроты газообразования
для взятых вариантов орудий

Итоги расчёта функции быстроты газообразования вторично доказывают и подтверждают реальность идеи кратных орудий. Функция быстроты газооб­разования характеризует количество газа, образующегося в единицы времени при горении пороха. Приведённый расчет показывает, что в 3х-кратном орудии (орудии 2-го варианта) количество газа, образующегося в единицу времени, примерно в три раза больше количества газа, образующегося в единицу време­ни в однократном орудии (орудии 1-го варианта).

Заряд пороха в 3х-кратном орудии сгорает почти в три раза быстрее, чем такой же заряд в обыкновенном однократном орудии. При этом величина мак­симального давления в стволе, как в 3х-кратном орудии, так и в обыкновенном орудии будет одна и та же — 2500 кг/см². Прошу обратить внимание на этот факт, имеющий большое значение в понимании физической сущности ар­тиллерийских орудий кратного действия.

Из этого неизбежно вытекает следующий вывод. Если в 3х-кратном ору­дии количество образующегося в единицу времени газа — а отсюда и количе­ство освобождающейся энергии — в три раза больше, чем в обыкновенном ору­дии с такой же величиной заряда, то это трехкратное увели­чение освобождаю­щейся энергии неизбежно сообщит соответствующее увели­чение скорости сна­ряду, ибо энергия не может исчезнуть бесследно.