彈道學是研究各種彈丸或其他發(fā)射體從發(fā)射開始到終點的運動規(guī)律及伴隨發(fā)生的有關(guān)現(xiàn)象的學科。早期的彈道學僅局限于研究質(zhì)心運動軌跡的力學范疇。隨著武器的進步、基礎(chǔ)科學和測試技術(shù)的發(fā)展,彈道學的研究對象逐步擴展到發(fā)射全過程的各個方面。從發(fā)射裝藥的點火、燃燒、高溫高壓燃氣的產(chǎn)生與膨脹作功,彈丸或其他發(fā)射體的運動,對目標的作用,以及伴隨出現(xiàn)的各種現(xiàn)象等,大大豐富了彈道學的研究內(nèi)容,使之逐漸發(fā)展成為涉及剛體動力學、氣體動力學、空氣動力學、彈塑性力學、化學熱力學以及燃燒理論、爆炸動力學、撞擊動力學、優(yōu)化理論和現(xiàn)代計算技術(shù)等學術(shù)領(lǐng)域的綜合性學科。

外文名

ballistics

發(fā)射方式

槍炮密閉系統(tǒng) 火箭半密閉系統(tǒng)

彈道劃分

射擊武器大都以火藥為能源,由于發(fā)射作用原理的不同而有兩種典型的發(fā)射方式。一種是身管武器(槍炮)密閉系統(tǒng)的發(fā)射方式,它利用高壓火藥燃氣的膨脹作用在身管內(nèi)推動彈丸以一定的速度射出膛口;另一種是火箭半密閉系統(tǒng)的發(fā)射方式,它利用高壓火藥燃氣從火箭發(fā)動機噴管流出所產(chǎn)生的反作用力,推動戰(zhàn)斗部連同發(fā)動機一起飛離發(fā)射器。根據(jù)這兩種發(fā)射方式的不同,彈道學相應(yīng)地分為身管武器(槍炮)彈道學和火箭彈道學。

根據(jù)射擊過程不同階段的物理現(xiàn)象,身管武器(槍炮)彈丸運動的全過程可劃分為5個彈道階段及相應(yīng)的研究領(lǐng)域:①起始彈道。研究從擊發(fā)開始到彈丸的彈帶全部擠進膛線,或克服其他起動阻力這一階段中,點火藥的點火與傳火、裝藥燃燒、彈丸擠進過程以及壓力波的形成與發(fā)展等規(guī)律及有關(guān)現(xiàn)象。②膛內(nèi)彈道。研究從彈丸的彈帶全部擠進膛線到彈丸飛出膛口這一階段的彈丸運動、火藥燃燒、物質(zhì)流動以及能量轉(zhuǎn)換等規(guī)律及有關(guān)現(xiàn)象。③中間彈道。研究從彈丸出膛口到脫離火藥燃氣的力學影響這一階段的膛口流場對彈丸運動規(guī)律的影響,以及伴隨膛內(nèi)火藥燃氣排空過程發(fā)生的有關(guān)現(xiàn)象。④膛外彈道。研究彈丸在脫離膛口流場影響之后,在空中飛行的運動規(guī)律以及有關(guān)現(xiàn)象。⑤終點彈道。研究彈丸在目標區(qū)域發(fā)生的現(xiàn)象與運動規(guī)律,對目標的作用(如爆炸、沖擊、侵徹等)機理及威力效應(yīng)等。

身管武器彈丸運動的5個彈道階段,組成了一個完整的彈道體系。在這個體系中,起始彈道通過裝藥的點火燃燒及彈丸擠進膛線等起始條件,直接影響內(nèi)彈道規(guī)律;內(nèi)彈道又通過彈丸的初速、膛內(nèi)彈丸的運動狀態(tài)、槍炮身的振動和炮口膛壓等因素,影響中間彈道進而影響外彈道;而外彈道則通過彈丸的落速、落角等因素影響終點彈道,從而密切地聯(lián)系在一起,并體現(xiàn)出全彈道的整體概念。

定義

彈道學是研究各種彈丸或拋射體從發(fā)射起點到終點的運動規(guī)律,及伴隨發(fā)生的有關(guān)現(xiàn)象的學科。彈丸從起點到終點要經(jīng)歷起動、推進、在空中運動、對目標作用等不同的過程,并在不同環(huán)境中有不同的運動規(guī)律,產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。

由來

早期,由于彈道學的理論基礎(chǔ)——力學正開始發(fā)展,彈道學僅局限于研究拋射體運動軌跡的力學范疇。隨著彈道測量技術(shù)及各基礎(chǔ)學科的發(fā)展,彈道學研究的內(nèi)容逐步擴充,發(fā)展成為涉及固體力學、氣體動力學、空氣動力學、液體力學、彈塑性力學、化學熱力學、燃燒理論及爆炸力學等學術(shù)領(lǐng)域的綜合性學科,并相繼形成了不同的分支學科。

發(fā)射武器通常有兩種典型的發(fā)射方式:一種是槍炮系統(tǒng)的發(fā)射方式,它利用高溫的火藥燃氣在槍炮膛內(nèi)膨脹 作功,推動彈丸以一定的速度射出膛口;另一種是火箭系統(tǒng)的發(fā)射方式,它利用火藥燃氣從 火箭發(fā)動機的噴管流出時所產(chǎn)生的反作用力,推動戰(zhàn)斗部連同發(fā)動機本身一起在空中飛行。根據(jù)發(fā)射方式的不同,彈道學相應(yīng)地分為槍炮彈道學和火箭彈道學。

在槍炮的射擊過程中,彈丸的運動要經(jīng)歷膛內(nèi)階段、射出膛口后繼續(xù)受火藥燃氣作用的階段和在空氣阻力、地球引力與慣性力作用下的飛行階段。因而槍炮彈道學也相應(yīng)地劃分為:研究膛內(nèi)火藥燃燒、物質(zhì)流動、彈丸運動和能量轉(zhuǎn)換等有關(guān)現(xiàn)象及其規(guī)律的內(nèi)彈道學;研究彈丸穿越膛口流場時受力和運動規(guī)律,以及伴隨膛內(nèi)火藥燃氣排空過程發(fā)生的各種現(xiàn)象的中間彈道學;研究彈丸在空中飛行運動的現(xiàn)象及其規(guī)律的外彈道學?;鸺龔椀缹W則根據(jù)火箭發(fā)動機內(nèi)部所發(fā)生的現(xiàn)象和整個彈體在空中飛行的現(xiàn)象,分為火箭內(nèi)彈道學(或稱火箭發(fā)動機原理)和火箭外彈道學。

從學科性質(zhì)來劃分,槍炮內(nèi)彈道學和火箭內(nèi)彈道學基本上同屬一個學科,統(tǒng)稱為內(nèi)彈道學;槍炮外彈道學和火箭外彈道學則又同屬另一個學科,統(tǒng)稱為外彈道學。在近代彈道學的發(fā)展過程中,對彈丸在目標區(qū)域的運動規(guī)律、目標的作用機理及威力效應(yīng)的研究已形成了專門的學術(shù)領(lǐng)域,稱為終點彈道學。它同內(nèi)彈道學、中間彈道學及外彈道學一起組成了彈道學的完整體系。

此外,發(fā)射起點的點火現(xiàn)象和彈丸起動過程等問題的研究也日益得到重視,有可能從內(nèi)彈道學分化出來,發(fā)展成為一個新的彈道學分支——起點彈道學。各彈道學分支既有其相對獨立的研究內(nèi)容和彈道規(guī)律,分支之間又相互聯(lián)系,存在一系列因果關(guān)系,從而表明了全彈道的整體概念。

在現(xiàn)有彈道學體系的基礎(chǔ)上,還形成了一些新的分支,例如:隨著航天及水中發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展,形成了大氣外層的太空彈道學(或地球彈道學)和水中彈道學;隨著導彈的發(fā)展而有了導彈彈道學;還有專門研究彈丸及沖擊波對有機體殺傷作用的創(chuàng)傷彈道學等。此外,由于各彈道學科的研究對象和測量參數(shù)具有不同的特點,不僅要有專門的設(shè)施進行彈道試驗,而 且還要研究專門的測量方法和測量儀器,因而又形成了實驗彈道學。

彈道學是武器設(shè)計和使用的理論基礎(chǔ)。研究彈道學的目的即在于應(yīng)用全彈道的觀點在理論上和實踐上指導武器的設(shè)計、使用和改進,使武器在最優(yōu)化條件下達到預(yù)期的射程、射擊精度和戰(zhàn)術(shù)效果,并保證重復(fù)射擊性能的一致性。這種指導作用,說明了彈道學在研究發(fā)射武器的各有關(guān)學科中占有重要的地位。

其它軍事學分支學科

軍事學概述、射擊學、彈道學、內(nèi)彈道學、外彈道學、中間彈道學、終點彈道學、導彈彈道學、軍事地理學、軍事地形學、軍事工程學、軍事氣象學、軍事醫(yī)學、軍事運籌學、戰(zhàn)役學、密碼學、化學戰(zhàn)