基于多物理场耦合的二级轻气炮内弹道特性深度解析与仿真优化

一、引言

1.1研究背景与目的

在现代武器研发领域，发射系统的性能对武器的威力和精度起着关键作用。二级轻气炮作为一种能将弹丸加速到超高速的发射装置，在众多领域展现出重要价值。它利用火药燃烧产生的能量推动活塞，活塞压缩轻质气体（如氢气），被压缩的轻质气体进而推动弹丸运动，使其获得极高的速度。在超高速碰撞研究中，二级轻气炮可模拟宇宙空间中微小流星体对航天器的撞击，为航天器防护材料和结构的设计提供关键数据；在材料动态力学性能研究方面，通过发射高速弹丸撞击材料样品，能够获取材料在高应变率下的力学响应，推动材料科学的发展；此外，在破片撞击不敏